WO2013064284A1 - Vorrichtung zur bestimmung einer zusammensetzung einer flüssigkeit - Google Patents

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WO2013064284A1
WO2013064284A1 PCT/EP2012/067097 EP2012067097W WO2013064284A1 WO 2013064284 A1 WO2013064284 A1 WO 2013064284A1 EP 2012067097 W EP2012067097 W EP 2012067097W WO 2013064284 A1 WO2013064284 A1 WO 2013064284A1
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sensor
liquid
fuel mixture
fuel
measuring
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PCT/EP2012/067097
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Thor Windbergs
Werner Soergel
Stephan Schulteis
Dirk Schmidt
Juergen Wendt
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01N33/2835—Oils, i.e. hydrocarbon liquids specific substances contained in the oil or fuel
    • G01N33/2852—Oils, i.e. hydrocarbon liquids specific substances contained in the oil or fuel alcohol/fuel mixtures

Definitions

  • Composition of the fuel mixture in particular an ethanol fuel mixture ratio, provided.
  • Known measuring methods are the measurement of an absorption, transmission or reflection of microwaves by the fuel mixture.
  • An example of a device that is set up for this purpose is off
  • composition of a fuel mixture proposed in which over a larger frequency range, a characteristic course of a specific response to a microwave irradiation to determine the properties of the
  • Fuel mixture is detected and it is concluded on the composition of the fuel mixture.
  • a measuring principle of a high-frequency sensor for determining the properties of fuel mixtures is described.
  • An advantage of the method described in DE 10 2008 044 383 A1 is, in particular, that the accuracy can be increased by using larger frequency ranges, so that, for example, alcohol fuel mixtures, which additionally one
  • Containing water content and / or additives can be characterized significantly more accurate than with conventional methods.
  • an apparatus for determining a composition of a fuel mixture comprises at least one housing element, in which at least one inner conductor is introduced.
  • the device further comprises at least one connection device for coupling microwave signals.
  • a device and an application of a measuring principle for a liquid tester in particular a fuel tester, which allows a quick analysis of the liquid for use in motor vehicles, in particular the fuel mixture, for example in terms of components: fossil content, ethanol content, water content and other proportions.
  • a liquid tester in particular a fuel tester
  • the fuel mixture for example in terms of components: fossil content, ethanol content, water content and other proportions.
  • Blender Pumps can be used, in which, for example, a gas station customer a fuel quality and / or the
  • Composition of the liquid, in particular the fuel mixture can select. Furthermore, with the device and / or with the measuring principle, a diagnosis of the tank contents of Flexfuel vehicles in a workshop and / or for
  • a device which can be used to determine a composition of a fluid for use in motor vehicles, in particular a fuel mixture.
  • the liquid is a liquid for use in motor vehicles, wherein the device can be used for example in motor vehicles and / or outside of motor vehicles.
  • the liquid may be different types of mixtures, for example at least one bio-diesel fuel and / or at least one urea-water solution and / or at least one antifreeze coolant and / or at least one alcohol in aqueous solution.
  • the fuel mixture may in particular be a fuel mixture for motor vehicles and / or the operation of others
  • Fuel engines such as a bio-diesel fuel act.
  • the composition may be a mixture of at least two portions of at least two components of the liquid.
  • it may be a device for determining at least a portion of at least one component in the liquid, in particular in the fuel mixture. at the proportion of at least one component in the liquid, in particular in the
  • Fuel mixture it may, for example, a urea content and / or a proportion of water, for example in the urea-water solution, and / or a
  • Antifreeze component for example in the cooling liquid, and / or an alcohol content, for example in the aqueous solution, and / or an ethanol content and / or a water content and / or a fossil content and / or a lead content and / or a sulfur content and / or a Sauerstoffatanteil and / or another share,
  • the percentage may be, for example, a percentage
  • a volume fraction and / or a mass fraction for example, a volume fraction and / or a mass fraction, and / or a
  • the component may generally be a component of the liquid, in particular of the fuel mixture, for example a
  • the composition of the liquid, in particular of the fuel mixture can be understood as meaning, for example, the proportion of the at least one component in the liquid, in particular in the fuel mixture.
  • it may also include a temperature of the liquid, in particular of the fuel mixture, and / or a mixing ratio and / or a mixing property, for example a stratification of the liquid, in particular of the fuel mixture, for example the presence of an inhomogeneous liquid, in particular an inhomogeneous fuel mixture, for example in a tank, to be understood.
  • the device has at least one sensor.
  • the measuring sensor can generally be a device which can preferably be used to produce a
  • the measuring sensor may be a device as known from the prior art, for example from DE 10 2010 029 007 and / or DE 10 2008 044 383 A1.
  • the sensor has at least one connection device for coupling
  • Connecting device may in particular be a device which allows microwave signals in the liquid, in particular in the Fuel mixture, couple or decouple, for example, simultaneously
  • decouple preferably in any order, in particular controllable by at least one user and / or at least one controller.
  • Connection device may include at least one transceiver coupler and / or at least one switch, in particular for switching between the coupling of microwave signals in the liquid, in particular in the fuel mixture, and the coupling of microwave signals 1 16 in a calibration reference (Cal reference), and / or at least one RF peripheral, for example at least one
  • the microwave signals may, for example, be microwave radiation, in particular continuous microwave radiation and / or stepwise
  • the microwave signals may be microwave radiation of at least one, preferably a plurality of frequencies.
  • the amplitude and / or the phase of the microwave signals and / or the amplitudes and / or the phases of the components of the microwave signals with different frequencies can, for example, preferably independently
  • the microwave signal can also be microwave radiation with a wide frequency spectrum.
  • the microwave signals at least one electromagnetic
  • High-frequency signal to be understood, which is preferably in a
  • Frequency range of above 100 MHz or even 300 MHz for example in a frequency range between 300 MHz and 300 GHz, in particular between 300 MHz and 20 GHz, preferably between 500 MHz and 10 GHz and particularly preferably in the range of 0.5 and 8, 5 GHz.
  • microwave signals may be transmitted over a frequency range, i. a bandwidth, be coupled away.
  • microwave signals can be coupled in with at least two microwave frequencies. These two microwave frequencies can, for example, be coupled in succession and / or simultaneously.
  • the microwave frequencies preferably cover a bandwidth of at least 100 MHz. For example, this frequency range can be covered by the at least two microwave frequencies continuously or else in regular or irregular steps.
  • the coupled-in microwave signals comprise an ultra-wideband microwave radiation. Under ultra-wideband microwave radiation
  • UWB Ultra Wide Band
  • UWB can be understood as a microwave radiation in the sense of the above definition, which can use an extremely large frequency range, preferably with a bandwidth of at least 500 MHz.
  • Wave vector preferably a propagation direction
  • the microwave signals are understood, which shows from a microwave transmitter to the liquid, in particular to the fuel mixture.
  • the microwave preferably through a line, up to at least one measuring range, which preferably contains the liquid, in particular the fuel, are performed.
  • the term "from the liquid” may in particular be understood to mean a propagation of microwaves, wherein preferably at least one wave vector of the microwaves points from the liquid, in particular from the fuel mixture, to a microwave receiver, in particular after at least one interaction, for example at least one reflection and / or at least one absorption and / or at least one refraction and / or at least one diffraction, with the liquid, in particular with the fuel mixture
  • the device is designed as a hand-held measuring device
  • a hand-held measuring device here can be understood as a device which is at most reversible with another device , For example, a fuel tank and / or a dispenser, for example, a blender pump, and / or a fuel can is connectable .
  • a connection quickly preferably without the use of Tools, and / or without damage, for example, by a user, manufactured and / or can be solved.
  • a device under the hand-held device, a device can be understood, which can be carried by a person, for example a user, preferably independently, for example due to a physical force.
  • the hand-held meter can have a total volume which does not exceed 10,000 cm 3 , and which preferably does not exceed 1000 cm 3 .
  • that can be understood, which can be carried by a person, for example a user, preferably independently, for example due to a physical force.
  • the hand-held meter can have a total volume which does not exceed 10,000 cm 3 , and which preferably does not exceed 1000 cm 3 .
  • Hand-held device have a weight which does not exceed 10 kg, for example, does not exceed 5 kg, preferably does not exceed 2 kg.
  • the user may be a specialist, for example a car mechanic and / or a person skilled in the art
  • Gas station specialist preferably to any user, act.
  • Hand-held meter is preferably mobile, for example portable by the user and / or user friendly to use.
  • the hand-held measuring device in particular the device, may for example be ergonomically shaped, for example manageable and / or comfortable for the user, for example the device may have at least one carrying handle and / or at least one protective device, in particular for the protection of the user's health.
  • the device may, for example, also be designed to be as lightweight and compact as possible in order to improve, for example, transportability and / or manageability and / or user-friendliness for the user.
  • the apparatus may further comprise at least one indicating and / or operating unit which can preferably be coupled to the measuring sensor, in particular reversibly coupled, in particular for displaying the composition and / or an error.
  • the display and / or operating unit can also be connected irreversibly to the measuring sensor.
  • Coupled can be understood, for example, a way in which, for example, a user can connect the probe with the display and / or the control unit, for example by at least one connector and / or at least one screw and / or at least one Velcro connection and / or At least one zipper and / or at least one button connection and / or at least one click connection.
  • "Reversibly coupled” here can be understood as a connection which can be created and / or resolved by the user, preferably with or without the use of tools. Under an irreversible connection can
  • an adhesive bond and / or a welded joint are understood.
  • the display and / or the control unit can also be partially or completely configured separately from the sensor and / or ready for use.
  • the display and / or operating unit and / or the sensor can be connected, for example via electromagnetic waves, in particular, a
  • the display and / or the control unit and / or the sensor can also be coupled by a cable connection, for example by a
  • the display unit can be understood, for example, a component of the device, which is the proportion of the component of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or the composition of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or an error case and / or an operator instruction and / or an indication for repairing a fault and / or a temperature of at least a part of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or a
  • the operating unit can generally be a component of the device with which a user can influence the device, in particular, can operate it.
  • the operating unit can in particular serve for operation by the user, for example as at least one man-machine interface.
  • the operating unit may, for example, at least one key and / or at least one touchpad and / or at least one touchscreen and / or at least one keyboard and / or at least one mouse and / or at least one control knob and / or at least one voice control and / or at least one knob and / or at least one rotary wheel and / or at least one key, for example for switching on, and / or at least one coin slot, for example for use at a gas station, include.
  • Device may further comprise at least one battery and / or at least one battery and / or at least one power supply cable, in particular for the supply of electrical voltage and / or electric current.
  • the display and / or the control unit may comprise at least one display.
  • the display and / or the control unit can alternatively or additionally, for example, output and / or record and / or process at least one acoustic and / or haptic and / or optical and / or graphic and / or olfactory information.
  • the display and / or operating unit at least one segment display, for example, at least one 7-segment display, and / or at least one light emitting diode and / or at least one touch screen and / or at least one screen and / or at least one microphone and / or at least include a speaker and / or at least one warning sound.
  • the device in particular the display and / or operating unit, may comprise at least one data processing device, in particular at least one microcontroller and / or at least one drive.
  • the data processing device and / or the microcontroller can, for example, at least one evaluation software, in particular for the evaluation of the measurement results and / or the operation by the Users of the sensor and / or the device include.
  • the data processing device may generally be a device which is set up to collect information from the display and / or the operating unit and / or the sensor and / or another component of the device and / or to send information to it and / or to perform at least one arithmetic operation.
  • the data processing device may be, for example, a computer and / or a controller, for example a microcontroller.
  • the microcontroller can preferably be a computer which is designed as small as possible and / or specifically the
  • the data processing device may for example comprise at least one memory, for example for storing a number of compositions of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or for storing at least a portion of at least one component in one
  • the data processing device may for example comprise at least one interface to at least one further device, for example at least one external device, for example at least one USB interface and / or at least one serial interface, preferably for connection to at least one personal computer (PC) and / or at least a data logger.
  • the device in particular the measuring sensor, may preferably have at least one housing.
  • a housing may, in particular, be understood to mean a component of the device and / or of the measuring sensor which comprises one or more components of the device, for example the measuring sensor and / or the display unit and / or the operating unit and / or the connecting device, for example against the effects of the environment protects, for example, against water and / or fuel and / or the fuel mixture and / or against the liquid and / or against at least one component of the liquid.
  • the housing may further serve, for example, a portability and / or user-friendliness and / or aesthetics and / or storage of the device according to the invention and / or of the measuring sensor.
  • the at least one measuring range can be accommodated in the housing. Under a measuring range, a component of the device, in particular of the
  • the measuring area may be a tank which has at least one, preferably two, openings, for example for filling and / or draining the liquid, in particular the fuel mixture, and / or the sample and / or the sample volume.
  • the liquid, in particular the fuel mixture can be introduced into the measuring range.
  • the connecting device can be arranged at least partially in the measuring area.
  • the housing may also at least partially be at least one hose section and / or at least one pipe section.
  • the housing may have at least one flow tube section.
  • the housing may in particular be designed in several parts.
  • the housing may at least partially consist of at least one fuel-grade plastic and / or a fuel-tight plastic.
  • Fuel-suitable plastic and / or a fuel-tight plastic can be understood in particular a plastic, which can not be damaged by contact with fuel and / or fuel mixture and / or the liquid.
  • it can be a plastic which does not dispense constituents of the plastic to the liquid, in particular to the fuel mixture, and / or does not absorb and / or pass through constituents of the liquid, in particular of the fuel mixture.
  • the measuring range can, for example, of the liquid, in particular of the
  • Fuel mixture be flowed through.
  • the measuring range preferably comprises at least one inlet and / or at least one outlet, wherein a flow can form from the inlet to the outlet, which can be maintained during filling and / or during the determination and / or which can be interrupted for the determination.
  • the housing in particular the measuring area, can in particular at least one electrically conductive, preferably of the liquid, for example the
  • the housing element can be understood in particular a component of the housing.
  • the housing element may in particular be a metallic housing element.
  • the housing element may in particular be a sleeve or a cup.
  • the housing element may in particular be of cylindrical design and be introduced into the housing transversely to a flow direction of the liquid, in particular of the fuel mixture.
  • the housing element and / or the housing are preferably made of at least one fuel-resistant material, for example of a fuel-resistant metal, such as a stainless steel or other metallic material.
  • a preferred material may be Type 1 .4301 stainless steel.
  • At least one inner conductor can be introduced into the housing element.
  • an inner conductor can be understood in this case a metallic conductor, which can conduct electrical signals.
  • the inner conductor may, for example, be designed in the form of a wire and / or pin, and may preferably be substantially straight.
  • the inner conductor may preferably be in contact with the liquid, in particular the fuel mixture, when flowing through the housing element.
  • the inner conductor may be at least partially enclosed by the housing element.
  • the housing element may preferably surround the inner conductor coaxially.
  • the housing element may coaxially surround the inner conductor such that the
  • Inner conductor for example, concentric in the preferably cylindrical
  • Housing element such as the cup, can be added. This may preferably mean that an axis of the inner conductor and an axis of the
  • Housing element such as the cup, substantially coincide, with slight deviations may be possible, for example, deviations by not more than 1 to 2 mm and / or not more than 5 °.
  • the connecting device can be designed, for example, as an electrical plug, preferably for coupling the microwave signals to the measuring sensor, in particular to the inner conductor. Under a coupling of the microwave signals in this case a
  • Microwave signals from the probe in particular from the inner conductor and / or from the housing or housing parts understood.
  • the housing element in particular coaxially surround the inner conductor.
  • the inner conductor extends substantially along an axis of the housing element in the interior of the housing element, at least in sections.
  • the housing element may have at least one cup which at least partially surrounds the inner conductor.
  • the cup may be, for example, a container, for example, the cup may be a metallic cup, which may have, for example, a round and / or polygonal cross-section.
  • the axis of the cup can, for example, across a
  • Flow direction of the liquid, in particular of the fuel mixture, through the device, in particular by the sensor extend, for example, transversely to a flow tube axis.
  • the cup axis may be substantially perpendicular, i. For example, at an angle of 90 ° to 20 °, preferably 90 ° to 50 ° and particularly preferably 90 ° to 80 °, extend to a flow tube axis.
  • the cup may have a closed cup bottom, preferably outside the flow cross section. The cup can thus be described as a closed at one end through the cup bottom hollow cylinder.
  • the cup may be electrically conductively connected to the inner conductor, in particular in the region of the cup bottom.
  • the inner conductor can protrude into the cup base and / or be inserted, for example when the inner conductor is designed as a pin, and / or can be connected in another way electrically conductively connected to the cup bottom.
  • electrically connected can be understood in particular an electrical connection with an ohmic resistance of less than 10 ⁇ , preferably less than 1 ⁇ , more preferably less than 1 ⁇ .
  • the housing element, in particular the cup may in particular have a plurality of bores.
  • a bore can be understood to mean, in particular, an opening through which an inflow of fuel and / or of the
  • Liquid, in particular the fuel mixture is made possible in the interior of the cup and / or an outflow of the liquid, in particular of the fuel mixture, for example of the fuel, from the interior of the cup is made possible.
  • the cup thus has a plurality of holes.
  • the bores preferably have a diameter which is smaller than the smallest
  • Wavelength of the coupled-in microwaves in particular smaller than 2 mm
  • the holes can basically have any cross-section. Particularly preferred are round cross sections. However, non-round cross sections are also conceivable in principle. Below a "diameter" for non-round cross sections, for example polygonal cross sections, is
  • the connecting device preferably between the sensor head and / or a
  • Measuring head and the housing and / or arranged a measuring device may comprise at least the inner conductor.
  • the inner conductor can also be configured separately from the connecting device.
  • the connecting device may have at least one coaxial connector.
  • the coaxial connector can at least one contact for acting on the connecting device, in particular the inner conductor, with
  • a coaxial plug can be understood in particular to be a plug which comprises a conductor and / or is surrounded by a conductor which preferably serves as ground.
  • the coaxial plug can be, for example, a male or a female plug, which can preferably be connected to a female or male plug. Under the contact, in particular, an electrically conductive connection, as above
  • the connecting device can also have a different plug and / or a different plug connection. Particularly preferred are standardized connectors.
  • the plug and / or the plug connection and / or the coaxial plug can have at least one contact for acting on the inner conductor with microwave signals, ie for coupling and / or
  • the contact may be surrounded by a coaxial connector of at least one shielding connector part.
  • SMA RP connectors can be used.
  • at least one fixed, i. insoluble, connection may be possible, for example at least one solder joint.
  • the housing may further comprise at least one of the liquid, in particular the fuel mixture, in a flow direction through Ström ble flow tube section.
  • the inner conductor and the housing element can transversely, preferably in Substantially perpendicular, ie introduced with the deviation tolerances described above, to the flow direction in the flow tube section.
  • the device in particular the measuring sensor, may comprise at least one plug-in cartridge and / or the inner conductor and / or the housing element and optionally further elements.
  • the plug-in cartridge may comprise the cup described above as well as the inner conductor inserted into the cup. The plug-in cartridge can be in the measuring range across the
  • Flow direction be plugged into a receptacle of the flow tube section.
  • the holes of the cup are then each facing the direction of flow aligned, so that, for example, the cup of the cartridge without
  • the receptacle may comprise, for example, an extension in the housing, for example with at least one receiving bore into which the
  • Cartridge can be inserted transversely to the flow direction.
  • the plug-in recording can be reversible or permanent. After insertion of the cartridge, for example, a fixing of the cartridge in the recording done, for example, by a screw, caulking, clamping rings or other types of
  • the insertion cartridge can be sealed in particular by means of at least one sealing element with respect to the flow tube section.
  • O-rings For example, one, two, four or more O-rings may be used for this purpose
  • the above-described connecting device may, for example, be arranged on an end face of the cartridge outside the flow tube section, so that, for example, the flow tube section and / or the cartridge,
  • the insertion cartridge for example, the insertion cartridge, and / or the connecting device,
  • the connector to form a T configuration.
  • the flow tube section can have, for example, two or more ports, for example at least one inlet port and / or at least one port
  • connections can be designed in a standardized manner, for example in the form of cost-effective and / or standardized connections, for example according to the SAE standard.
  • the device in particular the measuring sensor, may comprise a flow tube section through which the liquid, in particular the fuel mixture, can flow.
  • the housing element and the inner conductor may be accommodated in the measuring range.
  • a flow tube cross section in the measuring range can be opposite be expanded outside the measuring range of a flow tube cross-section.
  • the flow tube section can be, for example, a flow tube section that is substantially linear or straight, for example two
  • the measuring area is flowed through in a larger cross-section than other areas of the device, in particular of the measuring sensor, for example areas of the flow tube outside the measuring area.
  • the flow can be widened in the measuring range.
  • the widening can be effected, in particular, by providing one, two or more shells in the measuring region, for example as part of the cartridge, which provide for widening in the measuring region, for example for a continuous widening, ie an expansion with a substantially linear course ,
  • the expansion shells can, for example, avoid dead volumes in the transition between the flow tube cross section and the measuring region, for example at the transition between the flow tube section and the insertion cartridge.
  • the shells may be designed, for example, annular and, for example, also be accommodated concentrically around the inner conductor in the insertion cartridge.
  • the shells may for example be made of a plastic material, for example a fuel-resistant plastic material, for example a fluorinated polyethylene, preferably also the housing.
  • the sensor may include at least one sensor head.
  • the sensor head can be understood to mean a component of the device which has at least partial contact with the liquid, in particular the fuel and / or the fuel mixture, during the determination.
  • the sensor head can be understood to mean a component of the device which has at least partial contact with the liquid, in particular the fuel and / or the fuel mixture, during the determination.
  • the senor at least partially include, for example, the hydraulic connections and / or parts of the housing of the probe.
  • Sensor head may preferably be arranged outside of a housing, but may also be wholly or partially surrounded by one of the housing.
  • the sensor head can be removed from the measuring sensor and / or the device, for example for cleaning, in order to remove contaminants from the liquid, in particular the fuel mixture, in particular from the user.
  • the sensor head may comprise at least one loading device for acting on the device, in particular the measuring sensor, with the liquid, in particular the fuel mixture, in particular at least one loading device selected from the group consisting of a funnel device and an adapter, in particular an adapter for connecting a hose quick connector.
  • the loading device can be any device which is suitable for receiving the liquid, in particular the fuel mixture, and / or a sample of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or for guiding it to the measuring region and / or Liquid, in particular the fuel mixture, out of the device and / or discharge.
  • the liquid in particular the fuel mixture, and / or a sample of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or for guiding it to the measuring region and / or Liquid, in particular the fuel mixture, out of the device and / or discharge.
  • the funnel device can be, for example, a device which can be reversibly connected to the device, for example the sensor head and / or the measuring sensor, preferably around a funnel, in particular around a conically shaped tube.
  • the adapter can preferably be a device, for example a nozzle, which can be connected, for example, to at least one hose and / or at least one pipe.
  • the loading device may further comprise, for example, a pump which contains the liquid, in particular the
  • the application device may comprise a device which can generate such a negative pressure and / or an overpressure that is sucked into the measuring sensor by a negative pressure liquid, in particular fuel mixture, and / or a sample of the liquid, in particular the fuel mixture, and / or the excess pressure is pressed out of the sensor.
  • the funnel device and / or the adapter can in particular be reversibly, but in principle also irreversibly, connected to the sensor head and / or to the measuring probe.
  • the sensor and / or the sensor head and / or the device may be wholly or partly immersed in the liquid, in particular the fuel mixture, in particular in a tank containing the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the measuring sensor and / or the sensor head and / or the device can be immersed in the liquid, in particular in the fuel mixture, and / or in the tank such that at least a part of the liquid, in particular of the fuel mixture, in particular a sample of the liquid, in particular of the fuel mixture, can be removed and / or reach the measuring range.
  • the liquid, in particular the fuel mixture, and / or the sample of the liquid, in particular of the fuel mixture can independently enter the measuring range and / or by the pump and / or the vacuum and / or the funnel and / or the funnel device and / or pass through the adapter to the measuring range.
  • the tank can in principle be any container, in which is the liquid, for example, the fuel, in particular the
  • Fuel mixture can be located.
  • it may be a tank of a motor vehicle and / or the tank of a fuel pump and / or a
  • the device in particular the measuring sensor, may comprise at least one temperature sensor.
  • the temperature sensor can in principle be a device which is set up to a temperature, for example a temperature
  • the temperature sensor may be, for example, a thermometer.
  • the temperature sensor may be a temperature-dependent resistor.
  • the device may, for example, be wholly or partially configured as an installation unit, in particular for a pump, particularly preferably for a so-called blender pump.
  • the installation unit can be understood to mean a device which makes it possible to at least partially integrate and / or install the device in at least one other device, in particular to install it in a fixed manner.
  • the device according to the invention can be operated as an installation unit as needed.
  • the device can be completely or partially, for example, the sensor, installed in another device, preferably reversible.
  • the device can be completely or partially installed in a pump for pumping one or more liquids, for example a so-called blender pump.
  • the device according to the invention can be designed completely or partially as a fuel quality module, for example as a fixed installation in the blender pump, preferably as a monitoring instrument for the fuel quality.
  • the device may comprise at least one interface and / or at least one mounting device, in particular at least one
  • connection possibility for example at least one hole, for example with a Thread, and / or at least one holder and / or at least one rail and / or at least one possibility for screwing and / or welding and / or bonding and / or riveting.
  • the installation unit can be designed to be integrated and / or installed at least partially fixedly or reversibly in at least one other device, for example in the blender pump and / or in the motor vehicle. By “firmly integrated and / or installed” it can be understood that at least one tool must be used for integration and / or installation and / or removal.
  • a blender pump can be understood to mean a device which can be used to remove and / or mix the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the Blender pump as a pump
  • Composition of the fuel mixture or the liquid Composition of the fuel mixture or the liquid.
  • the probe may be reversibly interchangeable, with various types of probes being usable, preferably to employ the device for various types of fluids, such as those listed above.
  • the term "for different types of liquids" may mean that the probe is for use in at least one liquid
  • Motor vehicle may be specialized, for example, in terms of used
  • the sensor may be selected from the group consisting of: a bio-diesel fuel sensor; a urea-water solution sensor; an alcohol solution probe; an antifreeze coolant sensor.
  • the replacement and / or the use of other sensors, for example, for other liquids, in particular for other fuel mixtures, may be possible in principle.
  • the bio-diesel fuel sensor may, for example, be a sensor configured to provide an ethanol content and / or a water content and / or a fossil content and / or an oxygenate content and / or a further proportion in a fuel mixture, in particular a bio-diesel fuel to determine.
  • the urea-water solution sensor may be a sensor configured to provide a urea content and / or a water level, for example, in FIG urea-water solution.
  • the alcohol solution sensor may be a sensor configured to determine an alcohol content, for example, in the aqueous solution.
  • the antifreeze coolant sensor may be a sensor configured to determine an amount of antifreeze, for example, in the coolant.
  • the measuring sensor can also be a combination of the named measuring sensors or one of the mentioned measuring sensors can be combined, for example, with at least one other measuring sensor.
  • the device may comprise one of the mentioned probes in a plurality.
  • response signals are received.
  • At least one parameter is determined as a function of the microwave frequency of the injected microwave signals.
  • From the course of the parameter on the microwave frequency is closed to the composition of the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the device is operated by a user.
  • the liquid, in particular the fuel mixture are exposed to the sensor, in particular by the sensor and / or the sensor head and / or the device are immersed in the liquid, in particular in the fuel mixture.
  • Response signals may be, for example, reflected and / or transmitted signals.
  • DE 10 2008 044 383 A1 or alternatively in DE 10 2010 029 007 can be described
  • the present invention comprises a hand-held measuring device, in particular for rapid analysis, for example of liquids for use in motor vehicles, in particular present and future flex fuel fuels and / or other fuel mixtures.
  • Further advantages are, for example, rapid and / or precise determination of the main components, for example the proportions, in the liquid, in particular in the fuel mixture, for example for a diagnosis of a tank contents, in particular for a diagnosis of a content of the tank, for example of flex fuel vehicles, in particular Flexfuel vehicles in the workshop, for example to
  • the device can also be used, for example, even after environmental disasters to determine proportions of liquids for use in motor vehicles in waters, especially of fuel mixtures in waters, and / or to a rapid analysis of the liquid for use in motor vehicles, such as Fuel, in particular the fuel mixture, in terms of components fossil fraction, ethanol content, water content and other shares, contribute, for example, in Blender pumps.
  • Fuel in particular the fuel mixture, in terms of components fossil fraction, ethanol content, water content and other shares, contribute, for example, in Blender pumps.
  • the device according to the invention can thus be used, for example, as
  • Ethanol sensor and / or used as a diagnostic device for flex fuel vehicles.
  • FIG. 1 a perspective view of an embodiment of a device according to the invention for determining a composition of a liquid for use in motor vehicles, in particular a fuel mixture; a block diagram with a partial view of another embodiment of a device according to the invention for determining a composition of a liquid for use in motor vehicles, in particular a fuel mixture; and
  • Figure 3 is a schematic representation of the dependence of the wavelength of the
  • FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of a device 10 according to the invention for determining a composition of a liquid for use in
  • the device 1 10 has, as shown in Figures 1 and 2, at least one sensor 1 12.
  • the sensor 1 12 can be configured, for example, as shown in DE 10 2008 044 383 A1 or the subsequently published DE 10 2010 029 007. In principle, the sensor 1 12 can be configured as desired.
  • the sensor 1 12 has at least one connecting device 1 14 for coupling microwave signals 1 16 in the liquid, in particular in the fuel mixture and / or from the liquid, in particular from the fuel mixture on.
  • the device 1 10 is designed as a hand-held measuring device 1 18, as shown for example in Figure 1.
  • the device 110 can in particular be designed as a fuel quality measuring device, as shown in FIG. In particular, components of the FIG.
  • the device 110 may further comprise at least one display unit 120 and / or operating unit 122 that can be coupled to the sensor 12, in particular reversibly coupled, in particular for a display of the composition and / or a display
  • the display unit 120 and / or the operating unit 122 may comprise at least one display 124, for example a display 124 for displaying the component, in particular for displaying the composition of the liquid, in particular the
  • Fuel mixture for example, to display the proportion of at least one
  • Component in the liquid in particular in the fuel mixture.
  • Display unit 120 may, for example, information and / or signals in one
  • signals can be output by the display unit 120, in particular in the event of an error, for example selected from the group consisting of: "no filling";"unknownmixture” and / or others Signals.
  • Unknown mixtures for example liquids for use in
  • Motor vehicles in particular fuel mixtures, in which the composition can not be determined wholly or partially by the device 1 10, depending on the embodiment, for example, in at least one memory 126 are stored.
  • characteristic measurement results of the unknown mixture for example resonance frequencies and / or at least one spectrum, can be stored and / or stored in the memory 126.
  • unknown mixtures for example liquids for use in motor vehicles, in particular fuel mixtures, for example, be recognized.
  • a calorific value of the liquid for example of the mixture, in particular of the fuel mixture, as a weighted sum of the calorific values of the individual components, in particular of the components, calculated and / or displayed, in particular on the display unit 120.
  • At least one data processing device 128, in particular at least one microcontroller 130 include.
  • the data processing device 128 and / or the microcontroller 130 may have, for example, at least one evaluation software, in particular for evaluating the measurement results of the sensor 12 and / or for calculations, for example for calculating the calorific value of the mixture as a weighted sum of the calorific values of the individual components and / or for the calculation the composition of the liquid, in particular the fuel mixture, for example, to calculate the proportion of the component in the liquid, in particular in the fuel mixture.
  • An evaluation in the data processing device 128 and / or in the microcontroller 130 may result, in particular, from an evaluation of the substance contents in the mixture, in particular the composition of the liquid, in particular of the fuel mixture.
  • the microcontroller 130 and / or the microcontroller 130 may have, for example, at least one evaluation software, in particular for evaluating the measurement results of the sensor 12 and / or for calculations, for example for calculating the calorific value of the mixture as a weight
  • Data processing device 128 may in particular include the memory 126 and / or the display unit 120 and / or the operating unit 122 and / or at least partially connected thereto, in particular electronically connected.
  • Data processing device 128 and / or the microcontroller 130 may
  • At least one flow control include, for example, a
  • Sequence control for measuring the measurement results and / or at least for performing at least one calibration, in particular for calibrating the device 1 10.
  • the microcontroller ( ⁇ ) 130 and / or the data processing device 128 may be arranged in particular to perform a preprocessing (VV), For example, a determination of signal parameters, for example a determination of a transmission of microwaves and / or at least one amplitude and / or at least one frequency and / or at least one frequency spectrum.
  • VV preprocessing
  • Data processing device 128 and / or microcontroller 130 can furthermore generate an input and / or output, for example by display unit 120 and / or operating unit 122.
  • the sensor 1 12 and / or the device 1 10 may have at least one housing 132.
  • at least one measuring area 134 can be accommodated in the housing 132, in particular in a housing 132 of the sensor 12.
  • the liquid, in particular the fuel mixture, can enter the measuring range 134
  • the connecting device 1 14 may be einbringbar.
  • the connecting device 1 14 may be arranged at least partially in the measuring area 134.
  • the connecting device 1 14 may comprise, for example, at least one transceiver 136 and / or at least one switch 138, in particular for switching between the coupling of microwave signals 1 16 in the liquid, in particular in the fuel mixture, and the coupling of microwave signals 1 16 in a calibration reference (Cal reference) 168.
  • the housing 132 may be at least partially made of at least one fuel-grade plastic and / or a fuel-tight plastic.
  • the measuring area 134 may be, for example, the liquid, in particular the
  • Fuel mixture be flowed through.
  • the housing 132 in particular the housing
  • At least one electrically conductive, of the liquid, in particular the fuel mixture, through-flow, housing member 140 have.
  • At least one inner conductor which in the housing member 140, at least one inner conductor, which in the
  • the inner conductor can from the
  • Housing element 140 at least partially, in the figures 2 and 1 completely enclosed.
  • the housing member 140 may coaxially surround the inner conductor.
  • Housing element 140 may have at least one cup 142 at least partially enclosing the inner conductor.
  • the cup 142 may be electrically conductive with the Be connected inside conductor.
  • the cup 142 may have a plurality of bores, wherein the bores may preferably have a diameter which is smaller than the smallest wavelength of the coupled-in microwaves, in particular less than 2 mm, preferably less than 1 mm.
  • Figure 3 shows a schematic representation of the dependence of the wavelengths ⁇ in mm of the
  • the connecting device 1 14 may have at least one coaxial plug 144.
  • the coaxial connector 144 may include at least one contact 146 for acting on the connecting device 1 14, in particular the inner conductor, with microwave signals 1 16.
  • the device 1 10, in particular the sensor 1 12 and / or the housing 132 and / or the housing member 140 and / or the housing 132 of the probe 1 12 may further at least one of the liquid, in particular the
  • Fuel mixture, in a flow direction by ström ble flow tube portion 148 have.
  • the inner conductor and the housing element 140 may be introduced transversely, preferably substantially perpendicular, to the flow direction into the flow tube section 148.
  • the device 110 in particular the measuring sensor 12, may in particular comprise at least one insertion cartridge, the insertion cartridge comprising the inner conductor and / or the housing element 140.
  • the plug-in cartridge can in the measuring range 134 transversely to the flow direction in a receptacle of the
  • the insertion cartridge can by means of at least one sealing element with respect to the flow tube section 148th
  • a flow tube cross section can in the
  • the sensor 1 12 and / or the device 1 10 may include at least one sensor head 150.
  • the sensor head 150 may comprise at least one loading device 152 for acting on the measuring probe 1 12 with the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the sensor head 150 may in particular comprise at least one loading device 152 selected from the group consisting of a funnel device and an adapter 154, in particular an adapter 154 for connecting a hose quick connector.
  • the sensor 12 and / or the sensor head 150 may be wholly or partly immersed in the liquid, in particular in the fuel mixture, in particular in a tank containing the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the funnel can be, for example, a funnel device for filling the probe 1 12.
  • Sensor 1 12 and / or the sensor head 150 may alternatively or additionally also be a sensor 12 for immersion in the fuel, for example in the liquid, in particular in the fuel mixture. Furthermore, it is alternatively or additionally possible, for example, to connect a hose quick connector, for example to the adapter 154. All components of the device 110 which could come into contact with the liquid, in particular the fuel mixture, preferably consist of a fuel-compatible and / or fuel-tight material, for example a fuel-suitable and / or -êtn plastic and / or a fuel-suitable and / or - dense metal and / or a fuel-compatible and / or a fuel-tight ceramic material.
  • the device 110 in particular the hand-held measuring device 118 and / or the sensor head 150 and / or the measuring sensor 112, can therefore, depending on the exemplary embodiment, be filled with the liquid, for example the fuel, in particular the fuel mixture, and / or into the liquid, for example be dipped in the fuel, in particular in the fuel mixture.
  • the device 1 in particular the sensor 1 12, at least one
  • Temperature sensor 156 include.
  • the temperature sensor 156 may in particular be designed to detect an outside temperature and / or a temperature of the liquid, in particular of the fuel mixture.
  • the temperature sensor 156 may be integrated in the sensor head 150 and / or in the housing 132 and / or in the probe 1 12, but may also be designed wholly or partially separate from these components.
  • the temperature sensor 156 may be connected to the housing 132, in particular to the data processing device 128 and / or the microcontroller 130 and / or the display unit 120 and / or the operating unit 122 such that information from the temperature sensor 156 to the respective Components, such as the data processing device 128, can be sent and / or information from said components to the
  • Temperature sensor 156 can be sent.
  • the first sensor 156 can be sent.
  • Temperature sensor 156 may be connected to the sensor head 150 and / or the probe 1 12 and / or the housing 132 via at least one, preferably two, interfaces 158.
  • the device 1 10, in particular the hand-held measuring device 1 18, can therefore, for example, one or more of the following components and / or the aforementioned
  • Components include: the sensor 1 12, for example, as in the
  • At least one interface 158 comprising, for example, at least one CAN (Controller Area Network) and / or an interface device for generating a PWM (Pulse Width Modulation) signal and / or at least one serial
  • CAN Controller Area Network
  • PWM Pulse Width Modulation
  • Interface device for example at least one universal serial bus (USB) for connecting at least one personal computer (PC) and / or at least one data-logger; at least one power supply and / or at least one
  • USB universal serial bus
  • Power supply such as an automotive DC supply 160; at least one radio chip, for example at least one RF ASIC 162 and / or at least one ASIC 164; at least one RF peripheral 166; at least one calibration reference (Cal reference) 168, for example comprising at least one memory 126 and / or at least one reference, for example a reference conclusion, for example a short circuit and / or an open circuit and / or a wave sump; the transmit-receive coupler 136; the switch 138; the sensor 1 12.
  • the components mentioned may be at least partially separated and / or at least partially connected to each other.
  • the automotive DC supply 160 may be configured at least partially together with the interface 158, in particular the CAN and PWM.
  • these may be at least partially connected to the microcontroller 130.
  • the microcontroller 130 may be at least partially connected to the RF ASIC 162.
  • the RF ASIC 162 may be at least partially connected to the transmit-receive coupler 136.
  • the transmit-receive coupler 136 may be at least partially connected to the switch 138.
  • the switch 138 may be at least partially connected to the sensor 1 12.
  • the sensor 1 12 may be at least partially connected to the temperature sensor 156.
  • the RF peripheral 166 may be connected to the RF-ASIC 162, at least partially.
  • the Cal reference 168 may be at least partially connected to the switch 138, for example also be connected several times, for example by at least one, preferably three,
  • the probe 1 12 may be disposed outside of a housing 132, which preferably at least a portion of the remaining above-mentioned components of the invention
  • Device 1 10 may contain.
  • the device 1 10 may be configured, for example, as a mounting unit, for example for installation in a pump for pumping the liquid, in particular for a
  • the installation unit can be understood as a property of the device 110 which allows the device 110 to be at least partially integrated and / or installed in at least one other device, in particular to be permanently installed.
  • the device 110 may comprise at least one interface and / or at least one installation device, in particular at least one connection possibility, for example at least one hole, for example with a thread, and / or at least one holder and / or at least one rail and / or at least one possibility for screwing and / or welding and / or bonding and / or riveting.
  • the installation unit can be designed to be integrated and / or installed at least partially fixedly or reversibly in at least one other device, for example in the blender pump and / or in the motor vehicle.
  • a blender pump can be understood to mean a device which can be used to remove and / or mix the liquid, in particular the fuel mixture.
  • the blender pump can be designed as a dispenser, in particular for the removal and / or mixing of a the user preselected fuel mixture, in particular with preselected
  • Composition of the fuel mixture or the liquid Composition of the fuel mixture or the liquid.
  • the senor 1 12 may be reversibly interchangeable, wherein different types of sensors 1 12 may be used, in particular to use the device 1 10 for different types of liquids and / or fuel mixtures, as listed above, for example.
  • the sensor 1 12 may be selected from the group consisting of: a bio-diesel fuel sensor; a urea-water solution sensor; an alcohol solution probe; an antifreeze coolant sensor.
  • the replacement and / or the use of other sensors 1 12, for example, for other liquids, in particular for other fuel mixtures, may be possible in principle.
  • the bio-diesel fuel sensor may be, for example, a sensor 12 configured to provide an ethanol content and / or a water content and / or a fossil content and / or a lead content and / or a sulfur content and / or a further proportion in one Fuel mixture, especially a bio-diesel fuel to determine.
  • the urea-water solution sensor may, for example, be a sensor 12 adapted to determine a urea content and / or a water content, for example in the urea-water solution.
  • the alcohol solution sensor may be a
  • the antifreeze coolant probe may be, for example, a probe 12 configured to receive a
  • Antifreeze for example, in the coolant to determine.
  • the senor 1 12 also a combination of the above
  • Be sensor 1 12 or one of the aforementioned sensor 1 12 may be combined, for example, with at least one other or at least one similar probe 1 12.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (110) zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, vorgeschlagen, insbesondere zur Bestimmung mindestens eines Anteilsmindestens einer Komponente in der Flüssigkeit. Die Vorrichtung (110) weist mindestens einen Messfühler (112) auf. Der Messfühler (112) weist mindestens eine Verbindungsvorrichtung (114) zum Koppeln von Mikrowellensignalen (116) in die Flüssigkeit und/oder aus der Flüssigkeit auf. Die Vorrichtung (110) ist als Handmessgerät (118) ausgestaltet.

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit
Stand der Technik Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zur Bestimmung von Zusammensetzungen von Flüssigkeiten zum Einsatz in Kraftfahrzeugen bekannt.
Beispielsweise werden in Kraftfahrzeugen zunehmend Kraftstoffgemische eingesetzt, welche neben den eigentlichen Mineralöl-Kraftstoffen eine Beimischung an Ethanol und/oder anderen Alkoholen enthalten können. Üblicherweise werden dabei Parameter der Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs angepasst. Zu diesem Zweck werden jedoch in vielen Fällen Kenntnisse über die
Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs, insbesondere eines Ethanol- Kraftstoffmischungsverhältnisses, vorausgesetzt. Bekannte Messverfahren sind hierbei die Messung einer Absorption, Transmission oder Reflexion von Mikrowellen durch das Kraftstoffgemisch.
Ein Beispiel einer Vorrichtung, welche zu diesem Zweck eingerichtet ist, ist aus
DE 10 2008 044 383 A1 bekannt. Es wird ein Verfahren zur Bestimmung einer
Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs vorgeschlagen, bei welchem über einen größeren Frequenzbereich hinweg ein charakteristischer Verlauf einer bestimmten Antwort auf eine Mikrowelleneinstrahlung zur Ermittlung der Eigenschaften des
Kraftstoffgemischs erfasst und daraus auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs geschlossen wird. Insbesondere wird ein Messprinzip eines Hochfrequenz-Sensors für die Bestimmung der Eigenschaften von Kraftstoffgemischen beschrieben. Ein Vorteil des in DE 10 2008 044 383 A1 beschriebenen Verfahrens besteht insbesondere darin, dass die Genauigkeit durch Verwendung größerer Frequenzbereiche gesteigert werden kann, so dass beispielsweise Alkohol-Kraftstoffgemische, welche zusätzlich noch einen
Wasseranteil und/oder Additive enthalten, erheblich genauer charakterisiert werden können als mit herkömmlichen Verfahren. ln der nachveröffentlichten DE 10 2010 029 007 wird eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Gehäuseelement, in welches mindestens ein Innenleiter eingebracht ist. Die Vorrichtung weist weiterhin mindestens eine Verbindungsvorrichtung zum Koppeln von Mikrowellensignalen auf.
Wünschenswert wäre eine Vorrichtung und eine Anwendung eines Messprinzips für einen Flüssigkeitstester, insbesondere einen Kraftstofftester, welcher eine schnelle Analyse der Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere des Kraftstoffgemischs, beispielsweise hinsichtlich der Komponenten: fossiler Anteil, Ethanolanteil, Wasseranteil und weitere Anteile ermöglicht. Beispielsweise sollte die Vorrichtung und/oder das
Messprinzip für so genannte Blender-Pumps genutzt werden können, bei welchen beispielsweise ein Tankstellenkunde eine Kraftstoffqualität und/oder die
Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, vorwählen kann. Weiterhin sollte mit der Vorrichtung und/oder mit dem Messprinzip eine Diagnose des Tankinhalts von Flexfuel-Fahrzeugen in einer Werkstatt und/oder zur
Qualitätssicherung des Kraftstoffangebots von Tankstellen, beispielsweise in Ländern der dritten Welt und/oder Schwellenländern, ermöglicht werden. Offenbarung der Erfindung
Es wird dementsprechend eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, einsetzbar ist. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um eine Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, wobei die Vorrichtung beispielsweise in Kraftfahrzeugen und/oder außerhalb von Kraftfahrzeugen verwendet werden kann. Beispielsweise kann es sich bei der Flüssigkeit um verschiedene Arten von Gemischen handeln, beispielsweise um mindestens einen Bio-Dieselkraftstoff und/oder mindestens eine Harnstoff-Wasser- Lösung und/oder mindestens eine Kühlflüssigkeit mit Frostschutz und/oder mindestens einen Alkohol in wässriger Lösung. Bei dem Kraftstoffgemisch kann es sich insbesondere um ein Kraftstoffgemisch für Kraftfahrzeuge und/oder zum Betrieb anderer
Brennstoffmotoren, beispielsweise einen Bio-Dieselkraftstoff, handeln. Bei der
Zusammensetzung kann es sich insbesondere um eine Mischung aus mindestens zwei Anteilen mindestens zweier Komponenten der Flüssigkeit handeln. Es kann sich insbesondere um eine Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Anteils mindestens einer Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere in dem Kraftstoffgemisch, handeln. Bei dem Anteil mindestens einer Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere in dem
Kraftstoffgemisch, kann es sich beispielsweise um einen Harnstoffanteil und/oder einen Wasseranteil, beispielsweise in der Harnstoff-Wasser-Lösung, und/oder einen
Frostschutzmittelanteil, beispielsweise in der Kühlflüssigkeit, und/oder einen Alkoholanteil, beispielsweise in der wässrigen Lösung, und/oder einen Ethanolanteil und/oder einen Wasseranteil und/oder einen fossilen Anteil und/oder einen Bleianteil und/oder einen Schwefelanteil und/oder einen Oxygenatanteil und/oder einen weiteren Anteil,
beispielsweise in dem Kraftstoffgemisch, insbesondere in dem Bio-Dieselkraftstoff, handeln. Bei dem Anteil kann es sich beispielsweise um einen Prozentsatz,
beispielsweise einen Volumenanteil und/oder einen Massenanteil, und/oder einen
Absolutanteil, insbesondere ein Volumen und/oder eine Masse, und/oder einen molaren Anteil handeln. Bei der Komponente kann es sich allgemein um einen Bestandteil der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemisches, handeln, beispielsweise einem
Bestandteil ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Ethanol, Oxygenate sowie ggf. einer oder mehreren anderen Komponenten. Unter der Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, kann beispielsweise der Anteil der mindestens einen Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere in dem Kraftstoffgemisch, verstanden werden. Darüber hinaus kann darunter aber auch eine Temperatur der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder ein Mischungsverhältnis und/oder eine Mischungseigenschaft, beispielsweise eine Schichtung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemisches, beispielsweise das Vorliegen einer inhomogenen Flüssigkeit, insbesondere eines inhomogenen Kraftstoffgemisches, beispielsweise in einem Tank, verstanden werden. Die Vorrichtung weist mindestens einen Messfühler auf. Bei dem Messfühler kann es sich allgemein um eine Vorrichtung handeln, welche bevorzugt einsetzbar ist, um eine
Zusammensetzung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, zu bestimmen. Beispielsweise kann es sich bei dem Messfühler um eine Vorrichtung handeln, wie sie aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 10 2010 029 007 und/oder der DE 10 2008 044 383 A1 bekannt ist.
Der Messfühler weist mindestens eine Verbindungsvorrichtung zum Koppeln von
Mikrowellensignalen in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, und/oder aus der Flüssigkeit, insbesondere aus dem Kraftstoffgemisch, auf. Bei der
Verbindungsvorrichtung kann es sich insbesondere um eine Vorrichtung handeln, welche es ermöglicht, Mikrowellensignale in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, einzukoppeln oder auszukoppeln, beispielsweise simultan
einzukoppeln oder auszukoppeln und/oder nacheinander einzukoppeln und
auszukoppeln, bevorzugt in beliebiger Reihenfolge, insbesondere regelbar durch mindestens einen Benutzer und/oder mindestens eine Steuerung. Die
Verbindungsvorrichtung kann mindestens einen Sende-Empfangs-Koppler und/oder mindestens einen Umschalter, insbesondere zum Umschalten zwischen dem Koppeln von Mikrowellensignalen in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, und dem Koppeln von Mikrowellensignalen 1 16 in eine Kalibrationsreferenz (Cal-Referenz), und/oder mindestens eine HF-Peripherie, beispielsweise mindestens einen
Mikrowellengenerator und/oder mindestens einen Mikrowellensender und/oder mindestens einen Mikrowellenempfänger und/oder mindestens einen Mikrowellenmischer und/oder mindestens einen Verstärker und/oder mindestens einen Abschwächer und/oder mindestens einen Mikrowellenkoppler, und/oder mindestens einen HF-ASIC umfassen. Bei den Mikrowellensignalen kann es sich beispielsweise um Mikrowellenstrahlung, insbesondere kontinuierliche Mikrowellenstrahlung und/oder schrittweise
frequenzveränderliche Mikrowellenstrahlung und/oder Mikrowellenpulse, handeln. Bei den Mikrowellensignalen kann es sich um Mikrowellenstrahlung mindestens einer, bevorzugt mehrerer Frequenzen handeln. Die Amplitude und/oder die Phase der Mikrowellensignale und/oder die Amplituden und/oder die Phasen der Komponenten der Mikrowellensignale mit unterschiedlicher Frequenz können beispielsweise, bevorzugt unabhängig
voneinander, geregelt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Mikrowellensignal auch um Mikrowellenstrahlung mit einem breiten Frequenzspektrum handeln. Prinzipiell kann unter den Mikrowellensignalen mindestens ein elektromagnetisches
Hochfrequenzsignal verstanden werden, welches vorzugsweise in einem
Frequenzbereich von oberhalb von 100 MHz oder sogar 300 MHz liegt, beispielsweise in einem Frequenzbereich zwischen 300 MHz und 300 GHz, insbesondere zwischen 300 MHz und 20 GHz, vorzugsweise zwischen 500 MHz und 10 GHz und besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 und 8,5 GHz. Bevorzugt können Mikrowellensignale über einen Frequenzbereich, d.h. eine Bandbreite, hinweg eingekoppelt werden.
Beispielsweise können Mikrowellensignale mit mindestens zwei Mikrowellenfrequenzen eingekoppelt werden. Diese zwei Mikrowellenfrequenzen können beispielsweise nacheinander und/oder gleichzeitig eingekoppelt werden. Die Mikrowellenfrequenzen decken vorzugsweise eine Bandbreite von mindestens 100 MHz ab. Beispielsweise kann dieser Frequenzbereich durch die mindestens zwei Mikrowellenfrequenzen kontinuierlich oder auch in regelmäßigen oder unregelmäßigen Schritten abgedeckt sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die eingekoppelten Mikrowellensignale eine Ultrabreitband- Mikrowellenstrahlung umfassen. Unter einer Ultrabreitband-Mikrowellenstrahlung
(englisch: ultra wide band, UWB) kann dabei eine Mikrowellenstrahlung im Sinne der obigen Definition verstanden werden, welche einen extrem großen Frequenzbereich nutzen kann, bevorzugt mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz.
Unter dem Ausdruck„in die Flüssigkeit" kann insbesondere eine Richtung eines
Wellenvektors, bevorzugt eine Ausbreitungsrichtung, der Mikrowellensignale verstanden werden, welche von einem Mikrowellensender zu der Flüssigkeit, insbesondere zu dem Kraftstoffgemisch, zeigt. Dabei kann die Mikrowelle, bevorzugt durch eine Leitung, bis zu mindestens einem Messbereich, welcher bevorzugt die Flüssigkeit, insbesondere den Kraftstoff, enthält, geführt werden. Unter dem Ausdruck„aus der Flüssigkeit" kann insbesondere eine Ausbreitung von Mikrowellen verstanden werden, wobei vorzugsweise mindestens ein Wellenvektor der Mikrowellen von der Flüssigkeit, insbesondere von dem Kraftstoffgemisch, zu einem Mikrowellenempfänger zeigt, insbesondere nach mindestens einer Wechselwirkung, beispielsweise mindestens einer Reflektion und/oder mindestens einer Absorption und/oder mindestens einer Brechung und/oder mindestens einer Beugung, mit der Flüssigkeit, insbesondere mit dem Kraftstoffgemisch. Die Vorrichtung ist als Handmessgerät ausgestaltet. Unter einem Handmessgerät kann hierbei eine Vorrichtung verstanden werden, welche höchstens reversibel mit einer anderen Vorrichtung, beispielsweise einem Kraftstofftank und/oder einer Zapfsäule, beispielsweise einer Blender-Pump, und/oder einem Kraftstoffkanister verbindbar ist. Unter "reversibel verbindbar" kann hierbei verstanden werden, dass eine Verbindung schnell, vorzugsweise ohne Verwendung von Werkzeugen, und/oder ohne Beschädigung, beispielsweise von einem Benutzer, hergestellt und/oder gelöst werden kann.
Insbesondere kann unter dem Handmessgerät eine Vorrichtung verstanden werden, welche durch eine Person, beispielsweise einen Benutzer, vorzugsweise selbstständig, mitgeführt werden kann, beispielsweise aufgrund einer Körperkraft. Insbesondere kann das Handmessgerät ein Gesamtvolumen aufweisen, welches 10.000 cm3 nicht übersteigt, und welches vorzugsweise 1000 cm3 nicht übersteigt. Insbesondere kann das
Handmessgerät ein Gewicht aufweisen, welches 10 kg nicht übersteigt, beispielsweise 5 kg nicht übersteigt, vorzugsweise 2 kg nicht übersteigt. Bei dem Benutzer kann es sich hierbei um einen Fachmann, beispielsweise einen Kfz-Mechaniker und/oder eine
Tankstellenfachkraft, bevorzugt um einen beliebigen Benutzer, handeln. Das
Handmessgerät ist bevorzugt mobil, beispielsweise tragbar durch den Benutzer und/oder benutzerfreundlich zu bedienen. Das Handmessgerät, insbesondere die Vorrichtung, kann beispielsweise ergonomisch, beispielsweise handhabbar und/oder komfortabel für den Benutzer, geformt sein, beispielsweise kann die Vorrichtung mindestens einen Tragegriff und/oder mindestens eine Schutzvorrichtung, insbesondere zum Schutz der Gesundheit des Benutzers, aufweisen. Weiterhin kann die Vorrichtung beispielsweise auch möglichst leicht und kompakt ausgestaltet sein, um beispielsweise eine Transportfähigkeit und/oder Handhabbarkeit und/oder Benutzerfreundlichkeit für den Benutzer zu verbessern.
Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine, bevorzugt mit dem Messfühler koppelbare, insbesondere reversibel koppelbare, Anzeige- und/oder Bedieneinheit aufweisen, insbesondere für eine Anzeige der Zusammensetzung und/oder eines Fehlerfalls. Prinzipiell kann die Anzeige- und/oder Bedieneinheit auch irreversibel mit dem Messfühler verbunden sein. Unter„koppelbar" kann beispielsweise eine Möglichkeit verstanden werden, nach welcher beispielsweise ein Benutzer den Messfühler mit der Anzeige- und/oder der Bedieneinheit verbinden kann, beispielsweise durch mindestens eine Steckverbindung und/oder mindestens eine Schraubverbindung und/oder mindestens eine Klettverschlussverbindung und/oder mindestens einen Reisverschluss und/oder mindestens eine Knopfverbindung und/oder mindestens eine Klickverbindung. Unter„reversibel koppelbar" kann hierbei eine Verbindung verstanden werden, welche vom Benutzer, bevorzugt mit oder ohne Verwendung von Werkzeugen, geschaffen und/oder aufgelöst werden kann. Unter einer irreversiblen Verbindung kann
beispielsweise eine Klebeverbindung und/oder eine Schweißverbindung verstanden werden. Die Anzeige- und/oder die Bedieneinheit kann auch teilweise oder vollständig getrennt von dem Messfühler ausgestaltet und/oder einsatzbereit sein. Hierbei kann die Anzeige- und/oder Bedieneinheit und/oder der Messfühler beispielsweise über elektromagnetische Wellen verbunden sein, insbesondere kann ein
Informationsaustausch zwischen der Anzeige und/oder der Bedieneinheit und/oder dem Messfühler, insbesondere ohne mechanische Verbindung dieser Komponenten, möglich sein, beispielsweise durch eine Verbindung über Funkwellen und/oder Blue Tooth.
Beispielsweise kann die Anzeige und/oder die Bedieneinheit und/oder der Messfühler auch durch eine Kabelverbindung gekoppelt werden, beispielsweise durch ein
Netzwerkkabel und/oder eine Internetverbindung und/oder eine andere Kabelverbindung. Unter der Anzeigeeinheit kann beispielsweise eine Komponente der Vorrichtung verstanden werden, welche den Anteil der Komponente der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder die Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder einen Fehlerfall und/oder einen Bedienhinweis und/oder einen Hinweis zur Reparatur eines Fehlerfalls und/oder eine Temperatur mindestens eines Teils der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder einen
Ladezustand mindestens einer Batterie und/oder mindestens eines Akkus und/oder das Vorhandenseins mindestens einer Kopplung und/oder mindestens einer Verbindung zwischen dem Messfühler und/oder der Anzeigeeinheit und/oder der Bedieneinheit und/oder dem Zustand eines Speichers und/oder einem Menü und/oder andere
Eigenschaften der Vorrichtung anzeigt. Bei der Bedieneinheit kann es sich allgemein um eine Komponente der Vorrichtung handeln, mit welcher eine bedienende Person Einfluss auf die Vorrichtung nehmen kann, sie insbesondere bedienen kann. Die Bedieneinheit kann insbesondere zur Bedienung durch den Benutzer dienen, beispielsweise als mindestens eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die Bedieneinheit kann beispielsweise mindestens eine Taste und/oder mindestens ein Touchpad und/oder mindestens einen Touchscreen und/oder mindestens eine Tastatur und/oder mindestens eine Maus und/oder mindestens einen Bedienknopf und/oder mindestens eine Sprachsteuerung und/oder mindestens einen Drehknopf und/oder mindestens ein Drehrad und/oder mindestens einen Schlüssel, beispielsweise zum Einschalten, und/oder mindestens einen Münzeinwurf, beispielsweise zur Benutzung an einer Tankstelle, umfassen. Die
Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Batterie und/oder mindestens einen Akku und/oder mindestens ein Stromversorgungskabel, insbesondere zur Versorgung mit elektrischer Spannung und/oder elektrischem Strom umfassen.
Die Anzeige- und/oder die Bedieneinheit kann mindestens ein Display umfassen.
Prinzipiell kann die Anzeige- und/oder die Bedieneinheit alternativ oder zusätzlich beispielsweise mindestens eine akustische und/oder haptische und/oder optische und/oder grafische und/oder olfaktorische Information ausgeben und/oder aufnehmen und/oder verarbeiten. Beispielsweise kann die Anzeige- und/oder Bedieneinheit mindestens eine Segmentanzeige, beispielsweise mindestens eine 7-Segment-Anzeige, und/oder mindestens eine Leuchtdiode und/oder mindestens einen Touchscreen und/oder mindestens einen Bildschirm und/oder mindestens ein Mikrofon und/oder mindestens einen Lautsprecher und/oder mindestens einen Warnton umfassen.
Die Vorrichtung, insbesondere die Anzeige- und/oder Bedieneinheit, kann mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung, insbesondere mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens eine Ansteuerung, umfassen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder der Mikrocontroller können beispielsweise mindestens eine Auswertesoftware, insbesondere zur Auswertung der Messergebnisse und/oder der Bedienung durch den Benutzer des Messfühlers und/oder der Vorrichtung, umfassen. Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich allgemein um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um Informationen von der Anzeige- und/oder der Bedieneinheit und/oder dem Messfühler und/oder einer anderen Komponente der Vorrichtung zu sammeln und/oder Informationen an diese zu senden und/oder um mindestens eine Rechenoperation durchzuführen. Bei der Datenverarbeitungsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Computer und/oder einen Controller, beispielsweise einen MikroController, handeln. Bei dem MikroController kann es sich bevorzugt um einen Computer handeln, welcher möglichst klein ausgestaltet ist und/oder speziell der
Vorrichtung angepasst ist. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise mindestens einen Speicher umfassen, beispielsweise zum Speichern einer Reihe von Zusammensetzungen der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder zum Speichern mindestens eines Anteils mindestens einer Komponente in einer
Flüssigkeit, insbesondere in einem Kraftstoffgemisch, und/oder zum Speichern von Benutzerdaten und/oder zum Speichern einer Uhrzeit und/oder zum Speichern einer Temperaturanzeige und/oder eines Luftdrucks und/oder einer Flüssigkeitstemperatur, insbesondere einer Kraftstoffgemischtemperatur, und/oder einer Außentemperatur und/oder zum Speichern von Eigenschaften eines Fahrzeugs und/oder eines Motors. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise mindestens eine Schnittstelle zu mindestens einer weiteren Vorrichtung, beispielsweise mindestens einem externen Gerät, umfassen, beispielsweise mindestens eine USB Schnittstelle und/oder mindestens eine serielle Schnittstelle, bevorzugt zum Anschluss an mindestens einen Personal Computer (PC) und/oder an mindestens einen Datenlogger. Die Vorrichtung, insbesondere der Messfühler, kann bevorzugt mindestens ein Gehäuse aufweisen. Unter einem Gehäuse kann insbesondere eine Komponente der Vorrichtung und/oder des Messfühlers verstanden werden, welche eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung, beispielsweise den Messfühler und/oder die Anzeigeeinheit und/oder die Bedieneinheit und/oder die Verbindungsvorrichtung umfasst, beispielsweise gegen Einflüsse der Umwelt schützt, beispielsweise gegen Wasser und/oder Kraftstoff und/oder gegenüber dem Kraftstoffgemisch und/oder gegenüber der Flüssigkeit und/oder gegenüber mindestens einer Komponente der Flüssigkeit. Das Gehäuse kann weiterhin beispielsweise einer Tragbarkeit und/oder Benutzerfreundlichkeit und/oder Ästhetik und/oder Lagerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder des Messfühlers dienen. Der mindestens eine Messbereich kann in dem Gehäuse aufgenommen sein. Unter einem Messbereich kann eine Komponente der Vorrichtung, insbesondere des
Messfühlers, verstanden werden, welche eingerichtet ist, um eine Probe, beispielsweise ein Probevolumen, der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, aufzunehmen. Beispielsweise kann es sich bei dem Messbereich um einen Tank handeln, welcher mindestens eine, bevorzugt zwei, Öffnungen aufweist, beispielsweise zum Befüllen und/oder Ablassen der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, und/oder der Probe und/oder des Probevolumens. Bevorzugt kann die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, in den Messbereich einbringbar sein. Die Verbindungsvorrichtung kann zumindest teilweise in dem Messbereich angeordnet sein. Prinzipiell kann es sich bei dem Gehäuse auch zumindest teilweise um mindestens einen Schlauchabschnitt und/oder mindestens einen Rohrabschnitt handeln. Beispielsweise kann das Gehäuse mindestens einen Strömungsrohrabschnitt aufweisen. Das Gehäuse kann insbesondere mehrteilig ausgestaltet sein.
Das Gehäuse kann zumindest teilweise aus zumindest einem kraftstofftauglichen Kunststoff und/oder einem kraftstoffdichten Kunststoff bestehen. Unter einem
kraftstofftauglichen Kunststoff und/oder einem kraftstoffdichten Kunststoff kann insbesondere ein Kunststoff verstanden werden, welcher nicht durch Berührung mit Kraftstoff und/oder Kraftstoffgemisch und/oder der Flüssigkeit beschädigt werden kann. Insbesondere kann es sich um einen Kunststoff handeln, welcher keine Bestandteile des Kunststoffs an die Flüssigkeit, insbesondere an das Kraftstoffgemisch, abgibt und/oder keine Bestandteile der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, aufnimmt und/oder durchlässt.
Der Messbereich kann beispielsweise von der Flüssigkeit, insbesondere von dem
Kraftstoffgemisch, und/oder einer Probe der Flüssigkeit, insbesondere des
Kraftstoffgemischs, durchströmbar sein. Unter durchströmbar kann hierbei verstanden werden, dass der Messbereich bevorzugt mindestens einen Einlass und/oder mindestens einen Auslass umfasst, wobei sich eine Strömung vom Einlass zu dem Auslass ausbilden kann, welche während des Befüllens und/oder während der Bestimmung aufrechterhalten werden kann und/oder welche für die Bestimmung unterbrochen werden kann.
Das Gehäuse, insbesondere der Messbereich, kann insbesondere mindestens ein elektrisch leitfähiges, bevorzugt von der Flüssigkeit, beispielsweise dem
Kraftstoffgemisch, durchströmbares, Gehäuseelement aufweisen. Unter dem Gehäuseelement kann insbesondere eine Komponente des Gehäuses verstanden werden. Bei dem Gehäuseelement kann es sich insbesondere um ein metallisches Gehäuseelement handeln. Bei dem Gehäuseelement kann es sich insbesondere um eine Hülse oder einen Becher handeln. Das Gehäuseelement kann insbesondere zylindrisch ausgestaltet sein und quer zu einer Strömungsrichtung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, in das Gehäuse eingebracht sein. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch möglich. Das Gehäuseelement und/oder das Gehäuse sind vorzugsweise aus mindestens einem kraftstoffbeständigen Material hergestellt, beispielsweise aus einem kraftstoffbeständigen Metall, wie beispielsweise einem Edelstahl oder einem anderen metallischen Material. Ein bevorzugtes Material kann insbesondere Edelstahl vom Typ 1 .4301 sein.
In das Gehäuseelement kann mindestens ein Innenleiter eingebracht sein. Unter einem Innenleiter kann hierbei ein metallischer Leiter verstanden werden, welcher elektrische Signale leiten kann. Der Innenleiter kann beispielsweise drahtförmig und/oder stiftförmig ausgestaltet sein und kann vorzugsweise im Wesentlichen gerade ausgestaltet sein. Der Innenleiter kann vorzugsweise bei Durchströmung des Gehäuseelements mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, in Kontakt stehen. Der Innenleiter kann von dem Gehäuseelement zumindest teilweise umschlossen sein.
Das Gehäuseelement kann den Innenleiter bevorzugt koaxial umschließen. Insbesondere kann das Gehäuseelement den Innenleiter derart koaxial umschließen, dass der
Innenleiter beispielsweise konzentrisch in dem vorzugsweise zylindrischen
Gehäuseelement, beispielsweise dem Becher, aufgenommen sein kann. Dies kann vorzugsweise bedeuten, dass eine Achse des Innenleiters und eine Achse des
Gehäuseelements, beispielsweise des Bechers, im Wesentlichen zusammenfallen, wobei auch leichte Abweichungen möglich sein können, beispielsweise Abweichungen um nicht mehr als 1 bis 2 mm und/oder um nicht mehr als 5°. Die Verbindungsvorrichtung kann beispielsweise als elektrischer Stecker, bevorzugt zum Koppeln der Mikrowellensignale an den Messfühler, insbesondere an den Innenleiter, ausgestaltet sein. Unter einem Koppeln der Mikrowellensignale kann hierbei ein
Einkoppeln der Mikrowellensignale in den Messfühler, insbesondere in den Innenleiter und/oder das Gehäuse oder Gehäuseteile, und/oder ein Auskoppeln von
Mikrowellensignalen aus dem Messfühler, insbesondere aus dem Innenleiter und/oder aus dem Gehäuse oder Gehäuseteilen, verstanden werden. Wie oben ausgeführt, kann das Gehäuseelement insbesondere den Innenleiter koaxial umschließen. Dies bedeutet, dass der Innenleiter, wie oben ausgeführt, im Wesentlichen entlang einer Achse des Gehäuseelements im Inneren des Gehäuseelements verläuft, zumindest abschnittsweise. Das Gehäuseelement kann mindestens einen den Innenleiter zumindest teilweise umschließenden Becher aufweisen. Bei dem Becher kann es sich beispielsweise um ein Behältnis handeln, beispielsweise kann es sich bei dem Becher um einen metallischen Becher handeln, welcher beispielsweise einen runden und/oder polygonalen Querschnitt aufweisen kann. Die Achse des Bechers kann sich beispielsweise quer zu einer
Strömungsrichtung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, durch die Vorrichtung, insbesondere durch den Messfühler, erstrecken, beispielsweise quer zu einer Strömungsrohrachse. Beispielsweise kann sich die Becherachse im Wesentlichen senkrecht, d.h. beispielsweise unter einem Winkel von 90° bis 20°, vorzugsweise 90° bis 50° und besonders bevorzugt 90° bis 80°, zu einer Strömungsrohrachse erstrecken. Der Becher kann insbesondere, vorzugsweise außerhalb des Strömungsquerschnitts, einen geschlossenen Becherboden aufweisen. Der Becher kann somit als ein an einem Ende durch den Becherboden geschlossener Hohlzylinder beschrieben werden. Der Becher kann elektrisch leitend mit dem Innenleiter verbunden sein, insbesondere in dem Bereich des Becherbodens. Beispielsweise kann der Innenleiter in den Becherboden hineinragen und/oder hineingesteckt sein, beispielsweise wenn der Innenleiter als Steckerstift ausgestaltet ist, und/oder kann auf andere Weise elektrisch leitend mit dem Becherboden verbunden sein. Unter "elektrisch leitend verbunden" kann insbesondere eine elektrische Verbindung mit einem Ohmschen Widerstand von weniger als 10 Ω, bevorzugt von weniger als 1 Ω, besonders bevorzugt von weniger als 1 μΩ verstanden werden. Das Gehäuseelement, insbesondere der Becher, kann insbesondere eine Mehrzahl von Bohrungen aufweisen. Unter einer Bohrung kann hierbei insbesondere eine Öffnung verstanden werden, durch welche ein Einströmen von Kraftstoff und/oder von der
Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, in das Innere des Bechers ermöglicht wird und/oder ein Ausströmen der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, beispielsweise des Kraftstoffs, aus dem Inneren des Bechers ermöglicht wird.
Vorzugsweise weist der Becher also eine Mehrzahl von Bohrungen auf. Die Bohrungen weisen vorzugsweise einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als die kleinste
Wellenlänge der eingekoppelten Mikrowellen, insbesondere kleiner als 2 mm,
vorzugsweise kleiner als 1 mm. Auf diese Weise kann eine Auskopplung von Mikrowellen, welche sich zwischen dem Innenleiter und dem Becher bzw. der Innenwand des Bechers ausbilden, vermieden werden. Beispielsweise ist für E100, also Kraftstoff, insbesondere ein Kraftstoffgemisch, mit einem nominellen Ethanolanteil von 100 %, bei einer Frequenz f = 19 GHz die Wellenlänge üblicherweise λ = 7 mm, insbesondere aufgrund der dispersiven Eigenschaften des Ethanols. Die Bohrungen können grundsätzlich einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt sind runde Querschnitte. Auch nicht-runde Querschnitte sind jedoch grundsätzlich denkbar. Unter einem "Durchmesser" bei nicht-runden Querschnitten, beispielsweise polygonalen Querschnitten, ist
beispielsweise ein "Äquivalentdurchmesser" zu verstehen, beispielsweise ein
Durchmesser eines Kreises mit gleicher Öffnungsfläche. Die Verbindungsvorrichtung, bevorzugt zwischen dem Sensorkopf und/oder einem
Messkopf und dem Gehäuse und/oder einem Messgerät angeordnet, kann mindestens den Innenleiter umfassen. Prinzipiell kann der Innenleiter aber auch getrennt von der Verbindungsvorrichtung ausgestaltet sein. Die Verbindungsvorrichtung kann mindestens einen Koaxialstecker aufweisen. Der Koaxialstecker kann mindestens einen Kontakt zur Beaufschlagung der Verbindungsvorrichtung, insbesondere des Innenleiters, mit
Mikrowellensignalen umfassen. Unter einem Koaxialstecker kann insbesondere ein Stecker verstanden werden, welcher einen Leiter umfasst und/oder von einem Leiter umgeben ist, welcher bevorzugt als Masse dient. Bei dem Koaxialstecker kann es sich beispielsweise um einen männlichen oder einen weiblichen Stecker handeln, welcher bevorzugt mit einem weiblichen oder männlichen Stecker verbunden werden kann. Unter dem Kontakt kann insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung, wie oben
spezifiziert, verstanden werden. Prinzipiell kann die Verbindungsvorrichtung auch einen anderen Stecker und/oder eine andere Steckverbindung aufweisen. Besonders bevorzugt sind hierbei genormte Steckverbindungen. Der Stecker und/oder die Steckverbindung und/oder der Koaxialstecker können mindestens einen Kontakt zur Beaufschlagung des Innenleiters mit Mikrowellensignalen aufweisen, also zur Einkopplung und/oder
Auskopplung von Mikrowellensignalen. Der Kontakt kann bei einem Koaxialstecker von mindestens einem abschirmenden Steckerteil umgeben sein. Beispielsweise können hierbei SMA-RP-Steckverbinder eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch mindestens eine feste, d.h. unlösbare, Verbindung möglich sein, beispielsweise mindestens eine Lötverbindung.
Das Gehäuse kann weiterhin mindestens einen von der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, in einer Strömungsrichtung durch ström baren Strömungsrohrabschnitt aufweisen. Der Innenleiter und das Gehäuseelement können quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, d.h. mit den oben beschriebenen Abweichungstoleranzen, zu der Strömungsrichtung in den Strömungsrohrabschnitt eingebracht sein.
Beispielsweise kann die Vorrichtung, insbesondere der Messfühler, mindestens eine Einsteckkartusche und/oder den Innenleiter und/oder das Gehäuseelement sowie gegebenenfalls weitere Elemente umfassen. Beispielsweise kann die Einsteckkartusche den oben beschriebenen Becher sowie den in den Becher eingebrachten Innenleiter umfassen. Die Einsteckkartusche kann in dem Messbereich quer zu der
Strömungsrichtung in eine Aufnahme des Strömungsrohrabschnitts eingesteckt sein. Vorzugsweise sind die Bohrungen des Bechers dann jeweils der Strömungsrichtung zuweisend ausgerichtet, so dass beispielsweise der Becher der Kartusche ohne
Umleitung der Strömung von der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, durchströmbar ist. Die Aufnahme kann beispielsweise eine Erweiterung in dem Gehäuse umfassen, beispielsweise mit mindestens einer Aufnahmebohrung, in welche die
Kartusche quer zur Strömungsrichtung einsteckbar ist. Die einsteckbare Aufnahme kann dabei reversibel oder auch permanent erfolgen. Nach Einstecken der Kartusche kann beispielsweise eine Fixierung der Kartusche in der Aufnahme erfolgen, beispielsweise durch eine Verschraubung, Verstemmung, Klemmringe oder andere Arten von
Fixierungen. Weiterhin kann die Einsteckkartusche insbesondere mittels mindestens eines Dichtelements gegenüber dem Strömungsrohrabschnitt abgedichtet sein.
Beispielsweise können zu diesem Zweck ein, zwei, vier oder mehrere O-Ringe
vorgesehen sein. Die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung kann beispielsweise auf einer Stirnseite der Kartusche außerhalb des Strömungsrohrabschnitts angeordnet sein, so dass beispielsweise der Strömungsrohrabschnitt und/oder die Kartusche,
beispielsweise die Einsteckkartusche, und/oder die Verbindungsvorrichtung,
beispielsweise die Steckverbindung, eine T-Konfiguration bilden. Weiterhin kann der Strömungsrohrabschnitt beispielsweise zwei oder mehr Anschlüsse aufweisen, beispielsweise mindestens einen Zulaufanschluss und/oder mindestens einen
Ablaufanschluss. Diese Anschlüsse können genormt ausgestaltet sein, beispielsweise in Form von kostengünstigen und/oder genormten Anschlüssen, beispielsweise nach der SAE-Norm.
Die Vorrichtung, insbesondere der Messfühler, kann einen von der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, durchströmbaren Strömungsrohrabschnitt umfassen. Das Gehäuseelement und der Innenleiter können in dem Messbereich aufgenommen sein. Ein Strömungsrohrquerschnitt in dem Messbereich kann gegenüber einem Strömungsrohrquerschnitt außerhalb des Messbereichs aufgeweitet sein. Bei dem Strömungsrohrabschnitt kann es sich beispielsweise um einen im Wesentlichen linear oder gerade ausgestalteten Strömungsrohrabschnitt, beispielsweise mit zwei
hydraulischen Anschlüssen handeln. Dies bedeutet, dass der Messbereich in einem größeren Querschnitt durchströmt wird als sonstige Bereiche der Vorrichtung, insbesondere des Messfühlers, beispielsweise Bereiche des Strömungsrohrs außerhalb des Messbereichs. In anderen Worten kann die Strömung im Messbereich aufgeweitet sein. Die Aufweitung kann insbesondere dadurch erfolgen, dass in dem Messbereich eine, zwei oder mehr Schalen vorgesehen sind, beispielsweise als Bestandteil der Kartusche, welche für die Aufweitung in dem Messbereich sorgen, beispielsweise für eine kontinuierliche Aufweitung, also eine Aufweitung mit einem im Wesentlichen linearen Verlauf. Die Aufweitungsschalen können beispielsweise Totvolumina im Übergang zwischen dem Strömungsrohrquerschnitt und dem Messbereich, beispielsweise am Übergang zwischen dem Strömungsrohrabschnitt und der Einsteckkartusche, vermeiden. Die Schalen können beispielsweise ringförmig ausgestaltet sein und beispielsweise ebenfalls konzentrisch um den Innenleiter in der Einsteckkartusche aufgenommen sein. Die Schalen können beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise einem kraftstoffbeständigen Kunststoffmaterial, beispielsweise einem fluorierten Polyethylen, wie vorzugsweise auch das Gehäuse, hergestellt sein.
Der Messfühler kann mindestens einen Sensorkopf umfassen. Unter dem Sensorkopf kann beispielsweise eine Komponente der Vorrichtung verstanden werden, welche zumindest teilweise Kontakt mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoff und/oder dem Kraftstoffgemisch, während der Bestimmung hat. Der Sensorkopf kann
beispielsweise den Messfühler mindestens teilweise umfassen, beispielsweise die hydraulischen Anschlüsse und/oder Teile des Gehäuses des Messfühlers. Der
Sensorkopf kann bevorzugt außerhalb eines Gehäuses angeordnet sein, kann jedoch auch ganz oder teilweise von einem der Gehäuse umgeben sein. Bevorzugt kann der Sensorkopf von dem Messfühler und/oder der Vorrichtung abgenommen werden, beispielsweise zum Reinigen, um Verschmutzungen aus der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, zu entfernen, insbesondere von dem Benutzer.
Der Sensorkopf kann mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung zur Beaufschlagung der Vorrichtung, insbesondere des Messfühlers, mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, umfassen, insbesondere mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Trichtervorrichtung und einem Adapter, insbesondere einem Adapter zum Anschließen eines Schlauchschnellverbinders.
Prinzipiell kann es sich bei der Beaufschlagungsvorrichtung um eine beliebige Vorrichtung handeln, welche geeignet ist, um die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, und/oder eine Probe der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, aufzunehmen und/oder zu dem Messbereich zu leiten und/oder die Flüssigkeit, insbesondre das Kraftstoffgemisch, aus der Vorrichtung auszuleiten und/oder abzulassen. Bei der
Trichtervorrichtung kann es sich beispielsweise um eine reversibel mit der Vorrichtung, beispielsweise mit dem Sensorkopf und/oder dem Messfühler, verbindbare Vorrichtung handeln, bevorzugt um einen Trichter, insbesondere um ein konisch geformtes Rohr. Bei dem Adapter kann es sich bevorzugt um eine Vorrichtung, beispielsweise einen Stutzen, handeln, welche sich beispielsweise mit mindestens einem Schlauch und/oder mit mindestens einem Rohr verbinden lässt. Die Beaufschlagungsvorrichtung kann weiterhin beispielsweise eine Pumpe umfassen, welche die Flüssigkeit, insbesondere das
Kraftstoffgemisch, in die Vorrichtung, insbesondere in den Messfühler, und/oder aus der Vorrichtung, insbesondere aus dem Messfühler, heraus pumpen kann. Beispielsweise kann die Beaufschlagungsvorrichtung eine Vorrichtung umfassen, welche derart einen Unterdruck erzeugen kann und/oder einen Überdruck, dass durch einen Unterdruck Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoffgemisch, und/oder eine Probe der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, in den Messfühler gesaugt wird und/oder durch den Überdruck aus dem Messfühler gedrückt wird. Die Trichtervorrichtung und/oder der Adapter können insbesondere reversibel, prinzipiell aber auch irreversibel, mit dem Sensorkopf und/oder mit dem Messfühler verbunden sein.
Der Messfühler und/oder der Sensorkopf und/oder die Vorrichtung können ganz oder teilweise in die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, eintauchbar sein, insbesondere in einen die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, enthaltenden Tank. Der Messfühler und/oder der Sensorkopf und/oder die Vorrichtung können derart in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, und/oder in den Tank eintauchbar sein, dass zumindest ein Teil der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, insbesondere eine Probe der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, entnommen werden kann und/oder in den Messbereich gelangen kann. Die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, und/oder die Probe der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, können beispielsweise selbstständig in den Messbereich gelangen und/oder durch die Pumpe und/oder den Unterdruck und/oder den Trichter und/oder die Trichtervorrichtung und/oder durch den Adapter zu dem Messbereich gelangen. Bei dem Tank kann es sich prinzipiell um einen beliebigen Behälter handeln, in welchem sich die Flüssigkeit, beispielsweise der Kraftstoff, insbesondere das
Kraftstoffgemisch, befinden kann. Beispielsweise kann es sich um einen Tank eines Kraftfahrzeugs handeln und/oder um den Tank einer Tanksäule und/oder um eine
Tanksäule und/oder um einen Tank eines Tankschiffes und/oder um den Tank eines Tanklastwagens und/oder um einen Heizöltank und/oder um einen Kraftstoffkanister und/oder um ein Gewässer, welches mit Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftstoff und/oder Kraftstoffgemisch, verschmutzt ist, beispielsweise um einen Ozean und/oder einen Fluss und/oder einen See und/oder ein Gebäude nach Verschmutzung mit einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere einem Kraftstoff und/oder einem Kraftstoffgemisch.
Die Vorrichtung, insbesondere der Messfühler, kann mindestens einen Temperaturfühler umfassen. Bei dem Temperaturfühler kann es sich prinzipiell um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um eine Temperatur, beispielsweise eine
Außentemperatur und/oder eine Temperatur der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffs, und/oder eine Temperatur des Kraftstoffgemischs, zu erfassen. Bei dem Temperaturfühler kann es sich beispielsweise um ein Thermometer handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Temperaturfühler um einen temperaturabhängigen Widerstand handeln. Die Vorrichtung kann beispielsweise ganz oder teilweise als Einbaueinheit, insbesondere für eine Pumpe, besonders bevorzugt für eine so genannte Blender-Pump, ausgestaltet sein. Unter der Einbaueinheit kann hierbei eine Vorrichtung verstanden werden, die es erlaubt, die Vorrichtung in mindestens eine andere Vorrichtung zumindest teilweise zu integrieren und/oder einzubauen, insbesondere fest einzubauen.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Vorrichtung je nach Bedarf als Einbaueinheit betrieben werden. Hierfür kann die Vorrichtung vollständig oder teilweise, beispielsweise der Messfühler, in eine andere Vorrichtung eingebaut werden, vorzugsweise reversibel. Beispielsweise kann die Vorrichtung ganz oder teilweise in eine Pumpe zum Pumpen einer oder mehrerer Flüssigkeiten, beispielsweise eine so genannte Blender Pump, eingebaut werden. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ganz oder teilweise als Kraftstoff-Qualitäts-Modul ausgestaltet sein, beispielsweise als fester Einbau in die Blender-Pump, vorzugsweise als Überwachungsinstrument für die Kraftstoffqualität. Beispielsweise kann die Vorrichtung mindestens eine Schnittstelle und/oder mindestens eine Einbauvorrichtung umfassen, insbesondere mindestens eine
Verbindungsmöglichkeit, beispielsweise mindestens ein Loch, beispielsweise mit einem Gewinde, und/oder mindestens eine Halterung und/oder mindestens eine Schiene und/oder mindestens eine Möglichkeit zur Verschraubung und/oder Verschweißung und/oder Verklebung und/oder Vernietung. Die Einbaueinheit kann eingerichtet sein um zumindest teilweise fest oder reversibel in mindestens einer anderen Vorrichtung integriert und/oder eingebaut zu werden, beispielsweise in der Blender-Pump und/oder in dem Kraftfahrzeug. Unter "fest integriert und/oder eingebaut" kann verstanden werden, dass für die Integration und/oder den Einbau und/oder einen Ausbau mindestens ein Werkzeug verwendet werden muss. Unter dem Ausdruck "reversibel integriert und/oder eingebaut" kann beispielsweise verstanden werden, dass die Einbaueinheit beliebig häufig eingebaut und/oder ausgebaut und/oder integriert werden kann, insbesondere ohne die Vorrichtung zu beschädigen, vorzugsweise auch ohne Benutzung mindestens eines Werkzeugs. Unter einer Blender-Pump kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche zu einer Entnahme und/oder einer Mischung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Blender-Pump als Zapfsäule
ausgestaltet sein, insbesondere zur Entnahme und/oder Mischung eines von dem
Benutzer vorgewählten Kraftstoffgemischs, insbesondere mit vorgewählter
Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs oder der Flüssigkeit.
Der Messfühler kann beispielsweise reversibel auswechselbar sein, wobei verschiedene Arten von Messfühlern einsetzbar sein können, bevorzugt um die Vorrichtung für verschiedene Arten von Flüssigkeiten einzusetzen, wie sie beispielsweise oben aufgeführt sind. Der Ausdruck "für verschiedene Arten von Flüssigkeiten" kann beispielsweise bedeuten, dass der Messfühler für mindestens eine Flüssigkeit zum Einsatz im
Kraftfahrzeug spezialisiert sein kann, beispielsweise hinsichtlich verwendeter
Wellenlängen und/oder Intensitäten und/oder Filtern und/oder Materialien und/oder Bemaßungen. Der Messfühler kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: einem Bio-Dieselkraftstoff-Messfühler; einem Harnstoff-Wasser-Lösungs-Messfühler; einem Alkohol-Lösungs-Messfühler; einem Frostschutz-Kühlflüssigkeitsmessfühler. Auch das Auswechseln und/oder die Verwendung anderer Messfühler, beispielsweise für andere Flüssigkeiten, insbesondere für andere Kraftstoffgemische, kann prinzipiell möglich sein. Der Bio-Dieselkraftstoff-Messfühler kann beispielsweise ein Messfühler sein, der eingerichtet ist, um einen Ethanolanteil und/oder einen Wasseranteil und/oder einen fossilen Anteil und/oder einen Oxygenatanteil und/oder einen weiteren Anteil in einem Kraftstoffgemisch, insbesondere einem Bio-Dieselkraftstoff, zu bestimmen. Der Harnstoff-Wasser-Lösungs-Messfühler kann beispielsweise ein Messfühler sein, der eingerichtet ist, um einen Harnstoffanteil und/oder einen Wasseranteil, beispielsweise in der Harnstoff-Wasser-Lösung, zu bestimmen. Der Alkohol-Lösungs-Messfühler kann beispielsweise ein Messfühler sein, der eingerichtet ist, um einen Alkoholanteil, beispielsweise in der wässrigen Lösung, zu bestimmen. Der Frostschutz- Kühlflüssigkeitsmessfühler kann beispielsweise ein Messfühler sein, der eingerichtet ist, um einen Frostschutzmittelanteil, beispielsweise in der Kühlflüssigkeit, zu bestimmen. Beispielsweise kann der Messfühler auch eine Kombination der genannten Messfühler sein oder einer der genannten Messfühler kann beispielsweise mit mindestens einem anderen Messfühler kombiniert sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen der genannten Messfühler in einer Mehrzahl umfassen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche beschrieben. Über einen Frequenzbereich werden
Mikrowellensignale unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, eingekoppelt. Unter Verwendung der Vorrichtung werden Antwortsignale empfangen. Aus einem Vergleich der eingekoppelten Mikrowellensignale wird mindestens eine Kenngröße in Abhängigkeit von der Mikrowellenfrequenz der eingekoppelten Mikrowellensignale bestimmt. Aus dem Verlauf der Kenngröße über die Mikrowellenfrequenz wird auf die Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, geschlossen. Die Vorrichtung wird durch einen Benutzer bedient.
Durch mindestens einen Benutzer kann der Messfühler mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, beaufschlagt werden, insbesondere indem der Messfühler und/oder der Sensorkopf und/oder die Vorrichtung in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, eingetaucht werden. Antwortsignale können hierbei beispielsweise reflektierte und/oder transmittierte Signale sein. Dabei lässt sich beispielsweise das in DE 10 2008 044 383 A1 oder alternativ das in DE 10 2010 029 007 beschriebene
Verfahren verwenden. Prinzipiell können aber auch andere Verfahren verwendet werden.
Die oben beschriebene Vorrichtung und das oben beschriebene Verfahren können gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren zahlreiche Vorteile aufweisen. So umfasst die vorliegende Erfindung ein Handmessgerät, insbesondere zur schnellen Analyse, beispielsweise von Flüssigkeiten zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere heutigen und zukünftigen Flexfuel-Kraftstoffen und/oder anderen Kraftstoffgemischen. Weitere Vorteile sind beispielsweise eine schnelle und/oder präzise Bestimmung der Hauptkomponenten, beispielsweise der Anteile, in der Flüssigkeit, insbesondere in dem Kraftstoffgemisch, beispielsweise zu einer Diagnose eines Tankinhalts, insbesondere zu einer Diagnose eines Inhalts des Tanks, beispielsweise von Flexfuel-Fahrzeugen, insbesondere von Flexfuel-Fahrzeugen in der Werkstatt, beispielsweise zur
Qualitätssicherung des Kraftstoffangebots von Tankstellen, insbesondere beispielsweise in Ländern der dritten Welt und/oder Schwellenländern. Weiterhin kann die Vorrichtung beispielsweise auch eingesetzt werden, beispielsweise auch nach Umweltkatastrophen, um Anteile von Flüssigkeiten zum Einsatz in Kraftfahrzeugen in Gewässern, insbesondere von Kraftstoffgemischen in Gewässern, zu bestimmen und/oder um zu einer schnellen Analyse der Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, beispielsweise des Kraftstoffs, insbesondere des Kraftstoffgemischs, hinsichtlich der Komponenten fossiler Anteil, Ethanolanteil, Wasseranteil und weiterer Anteile, beizutragen, beispielsweise bei Blender- Pumps.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also insbesondere beispielsweise als
Ethanolsensor und/oder als Diagnosegerät für Flexfuel-Fahrzeuge eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs; ein Blockschema mit Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs; und Figur 3 eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der Wellenlänge von der
Frequenz für fossilen Kraftstoff, Ethanol und Wasser.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 10 zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in
Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, dargestellt. Diese kann insbesondere zur Bestimmung mindestens eines Anteils mindestens einer Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, eingesetzt werden. Die Vorrichtung 1 10 weist, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, mindestens einen Messfühler 1 12 auf. Der Messfühler 1 12 kann beispielsweise wie in der DE 10 2008 044 383 A1 oder der nachveröffentlichten DE 10 2010 029 007 dargestellt ausgestaltet sein. Prinzipiell kann der Messfühler 1 12 beliebig ausgestaltet sein. Der Messfühler 1 12 weist mindestens eine Verbindungsvorrichtung 1 14 zum Koppeln von Mikrowellensignalen 1 16 in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch und/oder aus der Flüssigkeit, insbesondere aus dem Kraftstoffgemisch, auf. Die Vorrichtung 1 10 ist als Handmessgerät 1 18 ausgestaltet, wie beispielsweise in Figur 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 10 kann insbesondere als Kraftstoffqualitäts-Messgerät, wie in Figur 1 dargestellt, ausgestaltet sein. In Figur 2 sind insbesondere Komponenten des
Kraftstoffmessgerätes, insbesondere der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 10, dargestellt. Die Vorrichtung 1 10 kann weiterhin mindestens eine mit dem Messfühler 1 12 koppelbare, insbesondere reversibel koppelbare, Anzeigeeinheit 120 und/oder Bedieneinheit 122 aufweisen, insbesondere für eine Anzeige der Zusammensetzung und/oder eines
Fehlerfalls. Die Anzeigeeinheit 120 und/oder die Bedieneinheit 122 kann mindestens ein Display 124 umfassen, beispielsweise ein Display 124 zur Anzeige der Komponente, insbesondere zur Anzeige der Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des
Kraftstoffgemischs, beispielsweise zur Anzeige des Anteils der mindestens einen
Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere in dem Kraftstoffgemisch. Die
Anzeigeeinheit 120 kann beispielsweise Informationen und/oder Signale in einem
Fehlerfall anzeigen. Beispielsweise können durch die Anzeigeeinheit 120 Signale ausgegeben werden, insbesondere in dem Fehlerfall, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: "keine Befüllung"; "unbekanntes Gemisch" und/oder andere Signale. Unbekannte Gemische, beispielsweise Flüssigkeiten zum Einsatz in
Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftstoffgemische, bei welchen die Zusammensetzung ganz oder teilweise nicht durch die Vorrichtung 1 10 bestimmt werden kann, können je nach Ausführungsvariante beispielsweise in mindestens einem Speicher 126 abgelegt werden. Insbesondere können charakteristische Messergebnisse des unbekannten Gemischs, beispielsweise Resonanzfrequenzen und/oder mindestens ein Spektrum, abgelegt und/oder in dem Speicher 126 gespeichert werden. Hierdurch können unbekannte Gemische, beispielsweise Flüssigkeiten zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftstoffgemische, beispielsweise wiedererkannt werden. Weiterhin kann beispielsweise ein Brennwert der Flüssigkeit, beispielsweise des Gemischs, insbesondere des Kraftstoffgemischs, als gewichtete Summe der Brennwerte der Einzelkomponenten, insbesondere der Komponenten, berechnet und/oder angezeigt werden, insbesondere an der Anzeigeeinheit 120. Die Vorrichtung 1 10, insbesondere die Anzeigeeinheit 120 und/oder die Bedieneinheit
122, kann mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung 128, insbesondere mindestens einen Mikrocontroller 130 umfassen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 128 und/oder der Mikrocontroller 130 können beispielsweise mindestens eine Auswertesoftware aufweisen, insbesondere zur Auswertung der Messergebnisse des Messfühlers 1 12 und/oder zu Berechnungen, beispielsweise zur Berechnung des Brennwerts des Gemischs als gewichtete Summe der Brennwerte der Einzelkomponenten und/oder zur Berechnung der Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, beispielsweise zur Berechnung des Anteils der Komponente in der Flüssigkeit, insbesondere in dem Kraftstoffgemisch. Eine Auswertung in der Datenverarbeitungsvorrichtung 128 und/oder in dem Mikrocontroller 130 kann sich insbesondere durch eine Auswertung der Stoffinhalte in dem Gemisch, insbesondere der Zusammensetzung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, ergeben. Der Mikrocontroller 130 und/oder die
Datenverarbeitungsvorrichtung 128 kann insbesondere den Speicher 126 und/oder die Anzeigeeinheit 120 und/oder die Bedieneinheit 122 umfassen und/oder zumindest teilweise mit diesen verbunden, insbesondere elektronisch verbunden, sein. Die
Datenverarbeitungsvorrichtung 128 und/oder der Mikrocontroller 130 können
insbesondere mindestens eine Ablaufsteuerung umfassen, beispielsweise eine
Ablaufsteuerung zur Messung der Messergebnisse und/oder zumindest zur Durchführung mindestens einer Kalibration, insbesondere zur Kalibration der Vorrichtung 1 10. Der Mikrocontroller (μθ) 130 und/oder die Datenverarbeitungsvorrichtung 128 können insbesondere eingerichtet sein, um eine Vorverarbeitung (VV) durchzuführen, beispielsweise eine Bestimmung von Signalparametern, beispielsweise eine Bestimmung einer Transmission von Mikrowellen und/oder mindestens einer Amplitude und/oder mindestens einer Frequenz und/oder mindestens eines Frequenzspektrums. Die
Datenverarbeitungsvorrichtung 128 und/oder der MikroController 130 können weiterhin eine Ein- und/oder Ausgabe erzeugen, beispielsweise durch die Anzeigeeinheit 120 und/oder die Bedieneinheit 122.
Der Messfühler 1 12 und/oder die Vorrichtung 1 10 kann mindestens ein Gehäuse 132 aufweisen. In dem Gehäuse 132, insbesondere in einem Gehäuse 132 des Messfühlers 1 12, kann insbesondere mindestens ein Messbereich 134 aufgenommen sein. Die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, kann in den Messbereich 134
einbringbar sein. Die Verbindungsvorrichtung 1 14 kann zumindest teilweise in dem Messbereich 134 angeordnet sein. Die Verbindungsvorrichtung 1 14 kann beispielsweise mindestens einen Sende-Empfangs- Koppler 136 und/oder mindestens einen Umschalter 138 aufweisen, insbesondere zum Umschalten zwischen dem Koppeln von Mikrowellensignalen 1 16 in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, und dem Koppeln von Mikrowellensignalen 1 16 in eine Kalibrationsreferenz (Cal-Referenz) 168.
Das Gehäuse 132 kann zumindest teilweise aus zumindest einem kraftstofftauglichen Kunststoff und/oder einem kraftstoffdichten Kunststoff bestehen.
Der Messbereich 134 kann beispielsweise von der Flüssigkeit, insbesondere dem
Kraftstoffgemisch, durchströmbar sein. Das Gehäuse 132, insbesondere das Gehäuse
132 des Messfühlers 1 12, kann mindestens ein elektrisch leitfähiges, von der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, durchströmbares, Gehäuseelement 140 aufweisen.
In das Gehäuseelement 140 kann mindestens ein Innenleiter, welcher in den
perspektivischen Darstellungen des Messfühlers 1 12 in den Figuren 1 und 2 von dem Gehäuseelement 140 verdeckt ist, eingebracht sein. Der Innenleiter kann von dem
Gehäuseelement 140 zumindest teilweise, in den Figuren 2 und 1 ganz, umschlossen sein.
Das Gehäuseelement 140 kann den Innenleiter koaxial umschließen. Das
Gehäuseelement 140 kann mindestens einen den Innenleiter zumindest teilweise umschließenden Becher 142 aufweisen. Der Becher 142 kann elektrisch leitend mit dem Innenleiter verbunden sein. Der Becher 142 kann eine Mehrzahl von Bohrungen aufweisen, wobei die Bohrungen vorzugsweise einen Durchmesser aufweisen können, welcher kleiner ist als die kleinste Wellenlänge der eingekoppelten Mikrowellen, insbesondere kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Abhängigkeit der Wellenlängen λ in mm von den
Frequenzen f in GHz für verschiedene Komponenten von Kraftstoffgemischen und/oder Flüssigkeiten, beispielsweise von Flex-Fuel-Kraftstoffanteilen, insbesondere von fossilem Kraftstoff (gestrichelte Linie 170), Ethanol (durchgezogene Linie 172) und Wasser (strichpunktierte Linie 174), wobei die Wellenlängen und Frequenzen beispielsweise in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 10 zum Einsatz kommen können. Beispielsweise ist für E100, also Kraftstoff, insbesondere ein Kraftstoffgemisch, mit einem nominellen Ethanolanteil von 100 %, bei einer Frequenz f = 19 GHz die Wellenlänge üblicherweise ungefähr λ = 7 mm, insbesondere aufgrund der dispersiven Eigenschaften des Ethanols. Die Verbindungsvorrichtung 1 14 kann mindestens einen Koaxialstecker 144 aufweisen. Der Koaxialstecker 144 kann mindestens einen Kontakt 146 zur Beaufschlagung der Verbindungsvorrichtung 1 14, insbesondere des Innenleiters, mit Mikrowellensignalen 1 16 umfassen.
Die Vorrichtung 1 10, insbesondere der Messfühler 1 12 und/oder das Gehäuse 132 und/oder das Gehäuseelement 140 und/oder das Gehäuse 132 des Messfühlers 1 12 können weiterhin mindestens einen von der Flüssigkeit, insbesondere dem
Kraftstoffgemisch, in einer Strömungsrichtung durch ström baren Strömungsrohrabschnitt 148 aufweisen. Der Innenleiter und das Gehäuseelement 140 können quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der Strömungsrichtung in den Strömungsrohrabschnitt 148 eingebracht sein. Die Vorrichtung 1 10, insbesondere der Messfühler 1 12, kann insbesondere mindestens eine Einsteckkartusche umfassen, wobei die Einsteckkartusche den Innenleiter und/oder das Gehäuseelement 140 umfasst. Die Einsteckkartusche kann in dem Messbereich 134 quer zu der Strömungsrichtung in eine Aufnahme des
Strömungsrohrabschnitts 148 eingesteckt sein. Die Einsteckkartusche kann mittels mindestens eines Dichtelements gegenüber dem Strömungsrohrabschnitt 148
abgedichtet sein. Das Gehäuseelement 140 und/oder der Innenleiter können in dem Messbereich 134 aufgenommen sein. Ein Strömungsrohrquerschnitt kann in dem
Messbereich 134 gegenüber einem Strömungsrohrquerschnitt außerhalb des
Messbereichs 134 aufgeweitet sein. Der Messfühler 1 12 und/oder die Vorrichtung 1 10 können mindestens einen Sensorkopf 150 umfassen. Der Sensorkopf 150 kann mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung 152 zur Beaufschlagung des Messfühlers 1 12 mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, umfassen. Der Sensorkopf 150 kann insbesondere mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung 152 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Trichtervorrichtung und einem Adapter 154, insbesondere einem Adapter 154 zum Anschließen eines Schlauchschnellverbinders, umfassen. Der Messfühler 1 12 und/oder der Sensorkopf 150 können ganz oder teilweise in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, eintauchbar sein, insbesondere in einen die Flüssigkeit, insbesondere das Kraftstoffgemisch, enthaltenden Tank. Bei dem Trichter kann es sich beispielsweise um eine Trichtervorrichtung zur Befüllung des Messfühlers 1 12 handeln. Bei dem
Messfühler 1 12 und/oder dem Sensorkopf 150 kann es sich alternativ oder zusätzlich auch um einen Messfühler 1 12 zum Eintauchen in den Kraftstoff, beispielsweise in die Flüssigkeit, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, handeln. Weiterhin besteht alternativ oder zusätzlich beispielsweise die Möglichkeit, einen Schlauchschnellverbinder, beispielsweise an den Adapter 154, anzuschließen. Alle Komponenten der Vorrichtung 1 10, welche mit der Flüssigkeit, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, in Verbindung kommen könnten, bestehen vorzugsweise aus einem kraftstofftauglichen und/oder kraftstoffdichten Material, beispielsweise einem kraftstofftauglichen und/oder -dichten Kunststoff und/oder einem kraftstofftauglichen und/oder -dichten Metall und/oder einem kraftstofftauglichen und/oder einem kraftstoffdichten Keramikmaterial. Die Vorrichtung 1 10, insbesondere das Handmessgerät 1 18 und/oder der Sensorkopf 150 und/oder der Messfühler 1 12, kann also je nach Ausführungsbeispiel mit der Flüssigkeit, beispielsweise dem Kraftstoff, insbesondere dem Kraftstoffgemisch, befüllt und/oder in die Flüssigkeit, beispielsweise in den Kraftstoff, insbesondere in das Kraftstoffgemisch, getaucht werden.
Die Vorrichtung 1 10, insbesondere der Messfühler 1 12, kann mindestens einen
Temperaturfühler 156 umfassen. Der Temperaturfühler 156 kann insbesondere eingerichtet sein, um eine Außentemperatur und/oder eine Temperatur der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, zu erfassen. Der Temperaturfühler 156 kann in den Sensorkopf 150 und/oder in das Gehäuse 132 und/oder in den Messfühler 1 12 integriert sein, kann jedoch auch ganz oder teilweise getrennt von diesen Komponenten ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Temperaturfühler 156 mit dem Gehäuse 132, insbesondere mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 128 und/oder dem MikroController 130 und/oder der Anzeigeeinheit 120 und/oder der Bedieneinheit 122 derart verbunden sein, dass Informationen von dem Temperaturmessfühler 156 zu den jeweiligen Komponenten, beispielsweise der Datenverarbeitungsvorrichtung 128, gesendet werden können und/oder Informationen von den genannten Komponenten zu dem
Temperaturmessfühler 156 gesendet werden können. Insbesondere kann der
Temperaturmessfühler 156 mit dem Sensorkopf 150 und/oder dem Messfühler 1 12 und/oder dem Gehäuse 132 über mindestens eine, bevorzugt zwei, Schnittstellen 158 verbunden sein.
Die Vorrichtung 1 10, insbesondere das Handmessgerät 1 18, kann also beispielsweise eine oder mehrere der folgenden Komponenten und/oder der zuvor genannten
Komponenten umfassen: den Messfühler 1 12, beispielsweise wie in der
nachveröffentlichten DE 10 2010 029 007 oder der DE 10 2008 044 383 A1 beschrieben, beispielsweise mit dem mindestens einen Temperaturfühler 156; den Mikrocontroller 130 mit der Auswertesoftware; dem Display 124 zur Anzeige der Komponenten, insbesondere der Komponenten der Flüssigkeit, insbesondere der Komponenten des
Kraftstoffgemischs; die mindestens eine Trichtervorrichtung; die mindestens eine
Anzeigeeinheit 120 und/oder die mindestens eine Bedieneinheit 122; den Sensorkopf 150, beispielsweise für einen Schlauchschnellverbinder und/oder zum Eintauchen;
mindestens eine Schnittstelle 158, umfassend beispielsweise mindestens ein CAN (Controller Area Network) und/oder eine Schnittstellenvorrichtung zur Erzeugung eines PWM (Pulsweitenmodulation)-Signals und/oder mindestens eine serielle
Schnittstellenvorrichtung, beispielsweise mindestens einen Universal Serial Bus (USB) zur Anbindung mindestens eines Personal Computers (PC) und/oder mindestens eines Daten-Ioggers; mindestens eine Stromversorgung und/oder mindestens eine
Spannungsversorgung, beispielsweise eine Automotive DC Versorgung 160; mindestens einen Funkchip, beispielsweise mindestens ein HF-ASIC 162 und/oder mindestens ein ASIC 164; mindestens eine HF-Peripherie 166; mindestens eine Kalibrationsreferenz (Cal-Referenz) 168, beispielsweise umfassend mindestens einen Speicher 126 und/oder mindestens eine Referenz, beispielsweise einen Referenzabschluss, beispielsweise einen Kurzschluss und/oder einen Leerlauf und/oder einen Wellensumpf; den Sende-Empfangs- Koppler 136; den Umschalter 138; den Messfühler 1 12. Die genannten Komponenten können zumindest teilweise getrennt und/oder zumindest teilweise miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann, wie in Figur 2 dargestellt, die Automotive DC Versorgung 160 mindestens teilweise zusammen mit der Schnittstelle 158, insbesondere dem CAN und PWM, ausgestaltet sein. Diese können beispielsweise zumindest teilweise mit dem Mikrocontroller 130 verbunden sein. Der Mikrocontroller 130 kann zumindest teilweise mit dem HF-ASIC 162 verbunden sein. Der HF-ASIC 162 kann beispielsweise zumindest teilweise mit dem Sende-Empfangs-Koppler 136 verbunden sein. Der Sende-Empfangs- Koppler 136 kann beispielsweise zumindest teilweise mit dem Umschalter 138 verbunden sein. Der Umschalter 138 kann zumindest teilweise mit dem Messfühler 1 12 verbunden sein. Der Messfühler 1 12 kann zumindest teilweise mit dem Temperaturfühler 156 verbunden sein. Unter "verbunden sein" kann beispielsweise verstanden werden, dass Informationen zwischen den jeweiligen Komponenten, beispielsweise elektrische Signale und/oder Mikrowellensignale 1 16 und/oder andere Informationen ausgetauscht werden können. Beispielsweise kann "verbunden sein" auf ein Vorhandensein einer
mechanischen und/oder elektromagnetischen Verbindung hinweisen, beispielsweise durch mindestens eine Schnittstelle 158. Weiterhin kann die HF-Peripherie 166 mit dem HF-ASIC 162, zumindest teilweise, verbunden sein. Die Cal-Referenz 168 kann zumindest teilweise mit dem Umschalter 138 verbunden sein, beispielsweise auch mehrfach verbunden sein, beispielsweise durch mindestens eine, bevorzugt drei,
Schnittstellen 158. Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, kann der Messfühler 1 12 außerhalb eines Gehäuses 132 angeordnet sein, welches vorzugsweise mindestens einen Teil der restlichen oben genannten Komponenten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 10 enthalten kann.
Die Vorrichtung 1 10 kann beispielsweise als Einbaueinheit, beispielsweise zum Einbau in eine Pumpe zum Pumpen der Flüssigkeit ausgestaltet sein, insbesondere für eine
Blender-Pump. Unter der Einbaueinheit kann hierbei eine Eigenschaft der Vorrichtung 1 10 verstanden werden, die es erlaubt, die Vorrichtung 1 10 in mindestens eine andere Vorrichtung zumindest teilweise zu integrieren und/oder einzubauen, insbesondere fest einzubauen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 1 10 mindestens eine Schnittstelle und/oder mindestens eine Einbauvorrichtung umfassen, insbesondere mindestens eine Verbindungsmöglichkeit, beispielsweise mindestens ein Loch, beispielsweise mit einem Gewinde, und/oder mindestens eine Halterung und/oder mindestens eine Schiene und/oder mindestens eine Möglichkeit zur Verschraubung und/oder Verschweißung und/oder Verklebung und/oder Vernietung. Die Einbaueinheit kann eingerichtet sein um zumindest teilweise fest oder reversibel in mindestens einer anderen Vorrichtung integriert und/oder eingebaut zu werden, beispielsweise in der Blender-Pump und/oder in dem Kraftfahrzeug. Unter einer Blender-Pump kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche zu einer Entnahme und/oder einer Mischung der Flüssigkeit, insbesondere des Kraftstoffgemischs, verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Blender-Pump als Zapfsäule ausgestaltet sein, insbesondere zur Entnahme und/oder Mischung eines von dem Benutzer vorgewählten Kraftstoffgemischs, insbesondere mit vorgewählter
Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs oder der Flüssigkeit.
Der Messfühler 1 12 kann beispielsweise reversibel auswechselbar sein, wobei verschiedene Arten von Messfühlern 1 12 einsetzbar sein können, insbesondere um die Vorrichtung 1 10 für verschiedene Arten von Flüssigkeiten und/oder Kraftstoffgemischen einzusetzen, wie sie beispielsweise oben aufgeführt sind. Der Messfühler 1 12 kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: einem Bio-Dieselkraftstoff-Messfühler; einem Harnstoff-Wasser-Lösungs-Messfühler; einem Alkohol-Lösungs-Messfühler; einem Frostschutz-Kühlflüssigkeitsmessfühler. Auch das Auswechseln und/oder die Verwendung anderer Messfühler 1 12, beispielsweise für andere Flüssigkeiten, insbesondere für andere Kraftstoffgemische, kann prinzipiell möglich sein. Der Bio-Dieselkraftstoff-Messfühler kann beispielsweise ein Messfühler 1 12 sein, der eingerichtet ist, um einen Ethanolanteil und/oder einen Wasseranteil und/oder einen fossilen Anteil und/oder einen Bleianteil und/oder einen Schwefelanteil und/oder einen weiteren Anteil in einem Kraftstoffgemisch, insbesondere einem Bio-Dieselkraftstoff, zu bestimmen. Der Harnstoff-Wasser-Lösungs- Messfühler kann beispielsweise ein Messfühler 1 12 sein, der eingerichtet ist, um einen Harnstoffanteil und/oder einen Wasseranteil, beispielsweise in der Harnstoff-Wasser- Lösung, zu bestimmen. Der Alkohol-Lösungs-Messfühler kann beispielsweise ein
Messfühler 1 12 sein, der eingerichtet ist, um einen Alkoholanteil, beispielsweise in der wässrigen Lösung, zu bestimmen. Der Frostschutz-Kühlflüssigkeitsmessfühler kann beispielsweise ein Messfühler 1 12 sein, der eingerichtet ist, um einen
Frostschutzmittelanteil, beispielsweise in der Kühlflüssigkeit, zu bestimmen.
Beispielsweise kann der Messfühler 1 12 auch eine Kombination der genannten
Messfühler 1 12 sein oder einer der genannten Messfühler 1 12 kann beispielsweise mit mindestens einem anderen oder mindestens einem gleichartigen Messfühler 1 12 kombiniert sein.

Claims

Ansprüche 1 . Vorrichtung (1 10) zur Bestimmung einer Zusammensetzung einer Flüssigkeit zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere eines Kraftstoffgemischs, insbesondere zur Bestimmung mindestens eines Anteils mindestens einer Komponente in der Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung (1 10) mindestens einen Messfühler (1 12) aufweist, wobei der Messfühler (1 12) mindestens eine Verbindungsvorrichtung (1 14) zum Koppeln von Mikrowellensignalen (1 16) in die Flüssigkeit und/oder aus der Flüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 10) als Handmessgerät (1 18) ausgestaltet ist.
2. Vorrichtung (1 10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Vorrichtung (1 10) weiterhin mindestens eine mit dem Messfühler (1 12) koppelbare, insbesondere reversibel koppelbare, Anzeige (120)- und/oder Bedieneinheit (122), insbesondere für eine Anzeige der Zusammensetzung und/oder eines Fehlerfalls, aufweist.
3. Vorrichtung (1 10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Anzeige (120)- und/oder Bedieneinheit (122) mindestens ein Display (124) umfasst.
4. Vorrichtung (1 10) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1 10), insbesondere die Anzeige (120)- und/oder Bedieneinheit (122), mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung (128), insbesondere mindestens einen MikroController (130), umfasst.
5. Vorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messfühler (1 12) mindestens ein Gehäuse (132) aufweist, wobei in dem Gehäuse (132) mindestens ein Messbereich (134) aufgenommen ist, wobei die Flüssigkeit in den Messbereich (134) einbringbar ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (1 14) zumindest teilweise in dem Messbereich (134) angeordnet ist.
6. Vorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messfühler (1 12) mindestens einen Sensorkopf (150) umfasst.
7. Vorrichtung (1 10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Sensorkopf (150) mindestens eine Beaufschlagungsvorrichtung (152) zur Beaufschlagung des Messfühlers (1 12) mit der Flüssigkeit umfasst, insbesondere mindestens eine
Beaufschlagungsvorrichtung (152) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Trichtervorrichtung und einem Adapter (154), insbesondere einem Adapter (154) zum Anschließen eines Schlauchschnellverbinders.
8. Vorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messfühler (1 12) reversibel auswechselbar ist, wobei verschiedene Arten von Messfühlern (1 12) einsetzbar sind, um die Vorrichtung (1 10) für verschiedene Arten von Flüssigkeiten einzusetzen.
9. Vorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Messfühler (1 12) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Bio-Dieselkraftstoff- Messfühler; einem Harnstoff-Wasser-Lösungs-Messfühler; einem Alkohol-Lösungs- Messfühler; einem Frostschutz-Kühlflüssigkeitsmessfühler.
10 Vorrichtung (1 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung als Einbaueinheit, insbesondere für eine Blender-Pump, ausgestaltet ist.
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CN201280065076.1A CN104040325A (zh) 2011-10-31 2012-09-03 用于确定液体的组成成分的设备
US14/354,259 US9645099B2 (en) 2011-10-31 2012-09-03 Device for determining a composition of a liquid

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DE (1) DE102011085490A1 (de)
WO (1) WO2013064284A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104849411A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 安庆市德创机电产品设计有限公司 一种可溶性材料成分分析装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614387A (zh) * 2015-03-06 2015-05-13 安徽启路达光电科技有限公司 一种微波手持液体探测仪
US11016075B2 (en) * 2017-07-20 2021-05-25 Saudi Arabian Oil Company Methods and systems for characterization of geochemical properties of hydrocarbons using microwaves
DE102020108103A1 (de) 2020-03-24 2021-09-30 Fachhochschule Westküste Flüssig- / Gasmedium-Signal-Messanordnung sowie zugehöriges Flüssig- / Gasmedium- Signal-Messverfahren und Verwendung
JPWO2023210553A1 (de) * 2022-04-27 2023-11-02

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0069969A1 (de) * 1981-07-15 1983-01-19 Hitachi, Ltd. Mikrowellensensor für den Alkoholgehalt in Treibstoffen
US4543823A (en) * 1982-04-28 1985-10-01 General Motors Corporation Microwave probe for detecting oil level
DE102006034884A1 (de) * 2005-07-27 2007-04-05 Ademics Gbr Messgerät zur Bestimmung der elektromagnetischen Eigenschaften eines Fluids
US20080143347A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Kavlico Corporation Method and apparatus for sensing composition of flexible fuels
DE102008044383A1 (de) 2008-12-05 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs
DE102010029007A1 (de) 2010-05-17 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT961071B (it) * 1971-09-04 1973-12-10 Cnen Sonda ed installazione per la misura di livelli di interfacce di fluidi e delle costanti dielettri che degli stessi
US5455516A (en) * 1992-04-21 1995-10-03 Thermedics Inc. Meter and method for in situ measurement of the electromagnetic properties of various process materials using cutoff frequency characterization and analysis
US6927583B2 (en) * 2001-05-17 2005-08-09 Siemens Vdo Automotive Inc. Fuel sensor
US6891383B2 (en) * 2003-08-27 2005-05-10 Delphi Technologies, Inc. Soot detector for engine oil
US7135870B2 (en) * 2004-05-04 2006-11-14 Kam Controls Incorporated Device for determining the composition of a fluid mixture
WO2008036630A2 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Howard Lutnick Products and processes for analyzing octane content
US8482298B2 (en) * 2006-12-18 2013-07-09 Schrader Electronics Ltd. Liquid level and composition sensing systems and methods using EMF wave propagation
DK176794B1 (da) * 2007-11-30 2009-09-07 Mark & Wedell As Indretning og fremgangsm de til m ling af rest-kulstofindhold i flyveaske

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0069969A1 (de) * 1981-07-15 1983-01-19 Hitachi, Ltd. Mikrowellensensor für den Alkoholgehalt in Treibstoffen
US4543823A (en) * 1982-04-28 1985-10-01 General Motors Corporation Microwave probe for detecting oil level
DE102006034884A1 (de) * 2005-07-27 2007-04-05 Ademics Gbr Messgerät zur Bestimmung der elektromagnetischen Eigenschaften eines Fluids
US20080143347A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Kavlico Corporation Method and apparatus for sensing composition of flexible fuels
DE102008044383A1 (de) 2008-12-05 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs
DE102010029007A1 (de) 2010-05-17 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SANTOS E J P: "Determination of ethanol content in gasoline: theory and experiment", MICROWAVE AND OPTOELECTRONICS CONFERENCE, 2003. IMOC 2003. PROCEEDINGS OF THE 2003 SBMO/IEEE MTT-S INTERNATIONAL 20-23 SEPT. 2003, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, US, vol. 1, 20 September 2003 (2003-09-20), pages 349 - 353, XP010669611, ISBN: 978-0-7803-7824-7, DOI: 10.1109/IMOC.2003.1244884 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104849411A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 安庆市德创机电产品设计有限公司 一种可溶性材料成分分析装置

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